近年来，光电式三维轮廓测量技术得到了迅速的发展，现已经广泛应用于工业、农业、生物医学等诸多领域，其中光电测量技术以其固有的非接触、高精度、高速度、易于实现自动化等优点，受到了越来越广泛的重视，成为三维测量领域的最佳选择。 目前，国内的空间三维测量主要用三坐标测量机来进行，由于是接触式测量仪，对表面质量要求较高的工件可能造成损伤，且价格昂贵，不能测量小于探头直径的小孔。基于上述原因，本文提出了基于线阵CCD的光电测量系统。 本文介绍了测量系统的组成结构、原理、实现过程以及所涉及的CCD、光栅传感器、轴角编码器、嵌入式控制器等光电的相关技术。本文主要有如下特点： 1)、根据球体的特性，利用光学成像技术把球面圆孔的三维参数测量转换为二维参数测量，经过计算机处理后，再根据球体的几何关系转换为三维测量结果。 2)、采用廉价的线阵CCD和低分辨率的面阵CCD，配合光栅传感器定位，用步进电机作为扫描机构，获得超大面阵的效果，使本测量系统获得较高的性价比。 3)、设计了基于ISA总线的嵌入式控制器，解决了用Windows直接控制步进电机实时性不强的问题。 4)、根据面向对象的思想，设计了基于VC++6.0的人机交互界面和图像的后台数据库处理，完成了对步进电机的控制和实时在线的测量。 5)、对圆孔图像的采集使用了“全部采集”、局部采集”和“连续双段采集”的方法进行实验并进行比较和分析。介绍了对所采集到的图像进行快速的中值滤波、二值化的阂值自动选取及圆孔边缘轮廓提取等常用数字图像处理技 术。6)、阐述了适合本测量系统的“弦端点法”、“基于圆拟合的最小二乘法” 两种圆孔中心识别方法。 实验结果表明了本测量系统所采用的方案和方法的可行性和正确性，达到了预期的要求，具有很大的实用价值。关键词:机器视觉，球面圆孔，多孔中心，测量