在机械加工制造中,圆孔普遍存在于机械零件中。由于加工误差的影响,孔的尺寸会存在着一定的误差,这直接影响着轴孔的配合,进而对整个系统正常运转以及安全产生重要的影响。基于二次曲线不变量测孔的视觉检测技术与传统的视觉测量孔径测量方法相比,避免了检测的光条图像像素点坐标形成的直线与所标定的光平面的交点不能位于被测物体表面的问题,可以实现在线检测,适应现代化的大批量、高效率的检测。所以本文提出了基于二次曲线不变量测量孔径的视觉检测方法。本文研究以下几个方面的内容:边缘检测是视觉测量的基础。本文通过对比灰度矩法、空间矩法、梯度插值法、高斯拟合法的4种亚像素级边缘提取的方法及边缘检测的分析和评价,确定选用梯度插值法进行边缘检测获得离散点坐标的误差均值和标准差最小。将提取的离散点投射到世界坐标系中,对法兰盘孔径进行计算。利用二次曲线不变量建立测量孔径的模型,建立理论值与测量值之间的数学关系。将世界坐标系与摄像机坐标系原点重合选在光心位置,建立世界坐标系和摄像机坐标系间的位置关系,推导孔在世界坐标系下的投影与理论图像平面的交线方程,即成像曲线方程。通过二次曲线不变量确定理论值与测量值之间的数学关系,得到测量孔径的数学表达式作为孔径测量的基础。本文采用最小二乘法进行曲线拟合。通过对比代数拟合与几何拟合精度确定使用几何拟合对提取的离散点进行曲线拟合,进而确定拟合曲线系数,计算拟合的二次曲线不变量。通过以上分析搭建基于二次曲线不变量测量孔径视觉测量实验平台,测量法兰盘的孔径。将世界坐标系建立在标定板平面进行标定,获得摄像机内外参数,建立坐标系之间的关系。用三坐标测量机测量的法兰盘孔径与本文视觉测量实验结果进行比对,通过实验对比可得:采用二次曲线不变量测量的法兰盘的直径均值与三坐标所检测孔径均值相差0.059mm。本文进行的基于二次曲线不变量测量研究,对于视觉检测在工程中的应用具有一定的意义。