测量技术是工业生产发展不可或缺的一部分。目前，贴片元件作为电子技术发展的必然产物，正朝着轻型化、微小型化、高可靠性的方向发展，它在高集成度的电路中扮演着非常重要的角色。然而其特征尺寸的检测还停留在传统的测量方法上，如使用游标卡尺、千分尺、工具显微镜等进行人工抽样检测，这些方法在测量的精度、效率、劳动强度、自动化程度等方面不具优势。机器视觉检测可以高效、连续地检测产品，该方法柔性好、精度高、速度快、自动化高，可以很好地满足贴片元件的检测要求。本文针对现有贴片元件尺寸测量的局限性，结合典型视觉系统的结构组成及其功能，利用虚拟仪器技术和数字图像处理技术，完成了贴片元件几何尺寸精密测量系统的研究，包括系统的总体结构设计、硬件配置及其选型分析、控制单元的实现、图像处理方法对比分析、系统标定实验等。总体上讲，重点研究内容分三个部分。第一，设计了三维伺服移动平台的机械结构，画出了其二维平面图和三维结构图，分析选择了照明光源、照明方式、镜头、相机等部件，构建了测量系统的硬件平台；第二，使用虚拟仪器LabVIEW完成了对三维伺服移动平台的运动控制，解决了控制单元程序编写和人机界面编辑等问题，并在此基础上，实现了贴片元件的定位和相机的自动调焦技术；第三，分析了图像采集的原理和工作流程，完成了贴片元件图像采集的任务。阐述了图像处理和分析的研究方法，对比分析选择了相应的图像处理算法，包括直方图均衡化对图像进行增强、中值滤波对图像进行降噪处理、通过阈值分割对图像进行二值化、使用Canny算法对图像进行边缘检测以及通过最小二乘法完成图像边缘的直线拟合。论文最后采用传统的标定方法对系统进行了标定实验研究，求取了将像素量转换为物理量的像素当量。并以0805贴片电阻为对象，使用游标卡尺和所构建的精密测量系统对其做了实验研究，重复测量试验10次。系统测得该型号贴片电阻的长、宽的平均值分别为2.0876mm和1.2753mm。实验表明本系统具有较高的测量精度，测量值在其尺寸偏差范围之内。将本系统的测量结果与游标卡尺的相比较，得出贴片长、宽的相对误差分别为1.32%和5.91%，这就表明本系统的硬件设计和软件分析是合理的、可行的，本文所研究的测量系统能够实现贴片元件几何尺寸测量的目的。