齿轮机构是机械传动中应用最广泛的机构之一。齿轮形状复杂,精度项目众多,检测难度大,是制造业领域的研究热点。已有的齿轮精度测量仪器以接触式测量为主,操作复杂,检测效率低;尤其对于小模数齿轮,接触式测量受测头大小和形状的影响,检测困难。视觉测量技术具有非接触、精度高、速度快、实时在线的优势。本文以小模数渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象,对其视觉测量中的相关技术进行了研究。主要研究内容与结果如下:搭建了齿轮视觉测量系统,包括图像采集系统和图像处理系统两部分。图像采集系统采用背向照明的方式,以CCD图像传感器作为核心成像器件。设计了齿距精度的图像测量算法,总体上分为图像处理、特征提取、项目测量三个步骤;在此基础上,采用C#与HALCON联合编程的方式,开发了图像处理系统。图像处理是整个视觉测量的核心部分。对于齿轮图像,采用高斯滤波的方法来抑制噪声,取得了良好的效果。提取出图像中的感兴趣区域后,首先进行图像分割,然后采用8连通的方法提取连通区域并标记,可以准确地得到齿数。针对传统边缘检测方法易受到光强变化影响的问题,提出了一种自适应光强变化的动态调整阈值方法;该方法采用亚像素精度阈值分割算法来提取边缘,利用区域平均灰度来表征光强变化,通过标定边缘与区域平均灰度、边缘与阈值间的相互关系,推导出了阈值与区域平均灰度的关系,以此来补偿光强变化对测量结果的影响。最后通过三坐标测量机验证了该系统测量结果的准确性。此外,设计的光强影响实验表明,自适应光强变化的方法可以很好地保证测量结果的稳定性。本文对齿轮视觉测量技术的研究,以及所提出的自适应光强变化的方法具有重要的理论意义和应用价值。