数字水准仪是集光学电子技术、图像处理技术、计算机技术于一体的当代新型水准测量仪器.它具有测量速度快、精度高、操作简便,能显著减轻作业强度等优点,受到了广大测量工作者的青睐,具有广阔的应用前景.数字水准仪在国外已研制成功,但在国内这方面的研究还处于试验探索阶段,因此研制开发国产数字水准仪具有十分重要的学术研究价值和工程应用价值.本文主要针对数字水准仪编码标尺图像处理与识别算法进行了开发研究.本文在研究数字水准仪测量原理和现有数字水准仪读数方法的基础上,编制了一种数字水准仪编码标尺,并建立了它的参考信息码.然后以该编码标尺为测量对象,通过分析其对应CCD输出信号的采集数据和波形图特征,有针对性地提出了数字水准仪编码标尺图像处理与识别算法的设计方案.首先采用中值滤波算法抑制噪声干扰,提高信噪比;然后采用基于Canny的一维边缘检测算子递归算法提取编码标尺条码边缘点,运算量大大减少,边缘提取速度明显提高;边缘提取后,根据CCD光电转换原理,判断两个相邻边缘点间曲线的凸凹性,对图像进行二值化处理;最后完成编码标尺条码识别,并根据条码识别结果、几何光学成像原理和相关技术计算出编码标尺读数.同时利用Visual C++6.0开发工具实现了数字水准仪编码标尺图像处理与识别算法的软件设计.将软件与硬件设备连接、调试,进行了模拟测量实验,并根据实验结果进行了误差分析.理论分析及实验结果表明,算法的设计方案是切实可行的.