在一些应用中,快速非接触测量物体的温度、数量、大小、距离等数据非常重要。传统的测量方法需要与被测物体接触,且测量速度慢、劳动强度大,很难满足这些应用的要求。视觉测量技术是利用摄像机采集图像,通过计算机分析处理图像获得物体的位置或温度等信息,具有非接触、速度快、高精度和自动化程度高的特点,在生产、安全,国防及医疗等领域中具有广阔的应用前景。本文对红外及可见光视觉测量的关键技术进行研究,主要完成了如下工作:(一)提出一种红外摄像机内部的红外辐射对成像质量影响的消除方法。该方法分为三步:1)采集不同环境温度的两点数据,并利用最小二乘法求出两点数据随摄像机温度变化的函数。2)利用这些函数,就可以根据摄像机温度计算其两点数据。3)用两点校正法校正采集到的图像。理论分析及实验表明,该方法能在工作温度范围内消除内部辐射对红外图像的影响。(二)提出一种红外摄像机内部的红外辐射对测温精度影响的补偿方法。该方法分为三步:1)获取标定数据,并利用最小二乘法求出标定函数。2)获取补偿数据,并用曲线拟合求出补偿函数。3)利用标定函数和补偿函数,就可以根据像素值和摄像机温度计算出任一环境温度下物体的温度。另外,获得补偿数据很耗时,提出了补偿数据的移植方法。该方法首先计算母摄像机和与之结构完全相同的子摄像机内部辐射响应率的比值。利用该比值,就可根据母摄像机的补偿数据计算出子摄像机的补偿数据。实验结果表明,母子摄像机都能在2°C的误差范围内测量物体的温度。(三)提出一种带三轴加速度传感器的单摄像机绕固定旋转轴转动测量物体三维坐标的方法。1)给出了不同位置的摄像机坐标系之间的旋转矩阵和平移向量与摄像机旋转角度的关系,该旋转角度可由三轴加速度传感器的读数计算获得。2)通过标定数据及坐标系的变换关系,提出了一种计算旋转轴相对于摄像机坐标系的位置和方位的方法。3)在给定两位置采集的物体图像及摄像机的旋转角度,计算出物体的三维坐标。实验结果验证了该方法的有效性。(四)提出材料样本腐蚀产物的检测及面积测量方法。首先,标定摄像机,校正摄像机畸变并获取物体坐标系到图像坐标系的映射。其次,通过使用像素间的色彩距离计算边的权值,改善最小割、随机游走及Power Watershed分割腐蚀产物的效果。第三,这些分割方法需要事先标识种子,这是一个非常繁琐的工作,本文提了一种交互式的腐蚀产物检测并标注其种子的方法。该方法只需要标注第一个腐蚀产物的种子,并用以上方法分割出该腐蚀产物。然后利用该腐蚀产物的色彩及文本特征,检测其余产物,并标注其种子。最后利用这些种子继续进行分割。重复该过程,直到所有腐蚀产物都分割完全止。实验表明,经过几轮循环,该方法能检测、分割出全部腐蚀产物,并能计算出其大小。