垂直度误差的测量是几何量的一个基础控制项目,它对几何精度有很大的影响。无衍射光技术是一种新的光学技术,具有中心光斑直径小而能量高、稳定性好、随距离增加发散小等优良特性,是优良的直线基准。将无衍射光基准、CCD(Charged Coupled Device)成像技术及直角反射棱镜相结合,本文提出了一种无衍射光垂直度误差测量方法。本文在无衍射光垂直度误差测量系统硬件部分的基础上,根据其测量原理,以空间直线度误差测量仪软件系统为基础进行二次开发与功能扩展,为垂直度误差测量系统开发了新的软件系统。具体工作如下:垂直度误差测量软件系统主要包括数据录入、图像处理、垂直度误差评定与结果输出三大模块。由于原有的图像处理算法只适用于短距离的图像,所以本文着重研究了图像处理模块,它是整个软件系统的核心部分。本文针对无衍射光截面图像的特点,基于对称性检测的思想,通过改进的广义对称变换检测出贝塞尔图像的中心。广义对称变换不需要预先知道物体的形状,因此不需要对图像进行图像增强、分割等预处理,它是针对梯度图像的一个局部算子,对于图像中的噪声有一定的抑制效果,它考察的是图像直观概念上的对称性效果,因此对整体对称性较好的图像有很好的适用性。对图像上每一点,针对这点的点对称性,广义对称变换都定义了它的一种对称性的度量值,然后根据度量值的大小来定位对称物体及其对称中心,该算法对于长短距离的图像都能适用。由于广义对称变换图像处理算法适用于长短距离图像,因此可以用于大距离的激光跟踪系统。另外,在垂直度误差评定与结果输出模块中,根据三种模型开发出了具体算法以完成平面内直线对直线的垂直度误差的精确评定,实现了数字结果与误差曲线图的输出。最后,使用垂直度误差测量系统测量了三坐标测量机Z轴对Y轴的垂直度误差,验证了软件系统的运行效果。