小模数齿轮广泛地应用在精密光学仪器、航空及无线电仪表中,其精度直接影响到仪器仪表的工作性能和使用寿命。由于它具有体积小、齿形小等特点,使用传统的齿轮测量仪器和方法进行测量时,过程比较繁琐,劳动强度大,测量效率低,主观误差大,这与现代测量的要求相差甚远,急需技术改造和升级。本课题以机器视觉技术为基础,以数字图像处理技术为方法,针对渐开线小模数齿轮的特点,开发了用于渐开线小模数直齿圆柱齿轮的机器视觉测量系统。综合考虑系统的精度、效率以及经济性要求这三个方面之后,最终确定以实验室现有的万能工具显微镜作为测量平台,采用CCD摄像头、图像采集卡和计算机获取待测齿轮的图像数据,通过LabVIEW和IMAQ Vision编制的软件对齿轮图像进行预处理、边缘检测、边缘拟合以及图像测量,最后通过系统标定将测量所得的像素值转化为实际值。系统软件以图形化开发工具LabVIEW7.0和图像处理工具包IMAQ Vision为平台,采用模块化设计,具有良好的可靠性、维护性和扩展性。该系统可以对渐开线小模数直齿圆柱齿轮的几何参数和单项偏差,包括单个齿距偏差、齿距累积偏差、齿距累积总偏差以及齿廓总偏差的测量。通过对标准渐开线小模数直齿圆柱齿轮试件在万能工具显微镜和机器视觉测量系统上的测量对比分析,验证了机器视觉测量方法的可行性,并且其在提高测量效率、减小人工误差等方面存在优势。