对齿轮倒角相关参数的测量是保证倒角齿轮加工质量和加工精度的重要工作。传统的齿轮轮廓参数测量方法是基于三坐标测量机的接触式测量,它的原理是使用机械式探针配合相应的高灵敏度位移传感器,对齿轮倒角表面轮廓进行数据采集,获取倒角表面的三维信息。传统的接触式测量方法具有高测量精度,并且技术成熟,应用广泛。但是接触式测量的机械探针不可避免与齿轮倒角表面划擦,容易在表面留下划痕,造成损伤。此外,接触式测量的定位方式复杂,测量速度慢,工作效率也低。本文所研究的非接触式齿轮倒角轮廓测量仪,是基于机器视觉定位与激光测量技术相结合的两级非接触式协同测量方法。该方法实现了对齿轮倒角轮廓参数的快速、精确、高效率的测量。本文在原有试验样机产品的基础上,总体分析了测量环节的误差来源,并有针对性地提出了相应的补偿方法。本课题所做的研究内容主要包括:(1)总结了国内外对非接触式测量方法的研究现状,分析了非接触式两级协同测量的原理与实现方法。(2)描述了基于机器视觉引导的非接触式齿轮倒角轮廓测量仪的测量原理、硬件组成和软件模块。(3)针对视觉传感器光学镜头的成像原理,提出透视投影误差的非线性模型,并提出了相应的误差补偿方法。(4)对传统的边缘检测技术进行了分析,针对本课题提出一种改进的边缘算法检测模型。(5)提出了齿轮中心定位的改进算法,通过最小二乘法迭代算法实现了的亚像素精度中心定位。(6)引入远心测量系统进行辅助测量,采用C++开发了测量系统的控制软件。