近年来,随着我国经济的快速发展,汽车保有量随之不断增加,汽车安全已成为人们日常生活关心的重要问题之一,车辆制动系统是汽车安全性能的重要组成部分,尤其是汽车制动系统核心部件——制动主缸,其质量与车辆制动效果密切相关,并直接影响汽车行驶安全。制动主缸质量检测包括补偿孔尺寸参数、内表面质量、性能测试等检测,其中补偿孔尺寸参数、内表面质量是关系制动主缸性能的关键,在制动主缸生产企业,出厂前孔内检测是不可缺少的检验项目。截止目前,制动主缸补偿孔在线检测仍是一项前沿检测技术,现有常规的检测方法无法满足日益增长的检测要求,本实验室针对当前制动主缸补偿孔形位尺寸检测精度低、成本高、效率低等落后技术现状,提出了一种集光、机、电于一体的高性能精密检测方案,该方案以机械传动为基础,利用CCD摄像技术获取制动主缸补偿孔图像,通过实时图像处理实现制动主缸补偿孔在线检测。本文基于吉林省科技厅科技支撑计划项目“汽车制动主缸内表面质量光电在线检测技术研究”,以减小试验样机检测误差,提高检测精度为目的,对检测过程中存在的误差源进行了辨识和补偿研究,同时,设计了双远心光学系统,并针对检测原理中的图像预处理、图像边缘提取等图像处理技术进行了研究,具体研究内容如下:探讨了影响试验样机检测精度的几何误差和控制系统误差等误差具体形式,并对存在误差源进行关键项简化处理,同时,以多体系统理论为基础,应用齐次坐标变换原理构建了试验样机综合误差模型。描述了空间几何误差具体形式,构建了试验样机平动轴和回转轴几何误差辨识模型,同时,开展了几何误差测量实验,根据几何误差数据特性提出了增量式误差补偿方法。针对制动主缸补偿孔检测本质特征,基于光学内窥基本原理设计了物像远心光学系统,即双远心光学系统。并对光学摄像系统中所涉及数字图像处理技术进行了研究,提出了一种适用于本课题检测图像的平滑处理方法和Gauss-Laplacian算子。基于误差补偿研究,提出了一种综合误差补偿方案。并通过物理建模,对误差补偿方案进行对比检测实验,实验数据表明,所研究综合方案在本课题中可以有效地减小试验样机存在的几何误差,大幅地提高试验样机的检测精度。