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高精度圆柱体是机械制造及各种高精度装备的核心器件，由于需求量大，其在线高精度检测是生产质量控制的关键环节。本文针对圆柱体直径高精度测量技术展开研究。设计V型测量平台，增大测量系统的量程，适应各种类型圆柱体测量。采用光学显微镜头、CCD摄像机和LED背景光源组件视觉系统，基于视觉检测技术实现高精度测量。实验数据显示，系统的重复测量精度在0.4μm之内，绝对测量精度在3μm之内，符合大部分高精度圆柱体的检测要求。