炮管的轴线直线度对炮弹的发射精度和命中精度有最直接的影响,而国内的军工企业使用的检测方法普遍精度低、效率低,而且性能无法保障。在几何测量领域中,高精度空间直线度一直是比较困难的测量项目,国内国外很多的检测方法都不能兼顾精确性与经济性的原则。因此,本论文选择炮管轴线直线度测量为主要研究对象,在满足精确性、提高效率和经济性的前提下,完成整个测量系统的软件、硬件设计。本文主要论述了基于图像处理技术的炮管轴线直线度的检测研究。首先,对传统直线度的测量方法进行了比较,并对其测量方法进行改进,进而提出了基于图像处理的光轴法；其次,对炮管轴线直线度的测量原理和实际测量中的具体要求进行分析,并完成了测量系统的设计；再次,对图像光斑进行预处理并对光斑进行质心检测；最后,对传统的直线度误差评定方法进行了综合的比较,提出了使用两端点连线法进行空间直线度评定的方法和实现过程。实验结果表明该炮管轴线直线度测量系统能满足测量要求,同时满足精确性和经济性的要求,能提供自动的数据采集和数据处理,并提高了工作效率。