传统的光学自准直比较测角仪都是依靠人眼从仪器的目镜中观察分划板,长时间操作容易造成测量人员眼睛疲劳,增大瞄准读数误差,降低工作效率。对于光学加工企业中长期使用的目视比较测角仪,为了降低人眼观测的难度,提高加工和检测的效率,迫切需要对比较测角仪进行数字化改造。本论文设计并构建了光电成像系统,用CCD摄像机代替人眼采集比较测角仪的分划板图像,对其进行处理,分别采用Hough变换识别分划板刻线、采用模板卷积运算识别分划板数字的方法,自动判读分划刻尺之间的距离,实现比较测角仪的数字化测量。通过对楔形平板玻璃的测量,分析了传统比较测角仪、尼康0.5"比较测角仪、比较测角仪数字化测量系统的测量误差。经过改造后的比较测角仪数字化测量系统的测量误差能够在1%以内,与传统的比较测角仪相比,降低了测量误差,与尼康0.5"比较测角仪相比,测量误差相当；同时提高了测量效率。改造后的比较测角仪在光学加工企业的使用中,大大降低了人眼的疲劳程度,方便了测量人员的操作,加快了检测零件的速度,从而提高了企业的加工效率,另外也便于企业对新员工进行培训。