机构运动分析是机构分析的重要工作之一。由于在理论研究和工程应用中,经常需要获取平面运动构件的真实运动参数,如构件上点的位移、速度、加速度以及构件的角位移、角速度和角加速度等,因此获得真实构件上点的位移、轨迹、速度和加速度以及构件的角位移、角速度和角加速度非常必要。为此,本课题针对平面机构中典型的曲柄滑块机构,对CCD采集得到的机构运动时变序列图像加以处理,得到构件上点的不同时刻的坐标,并利用数值方法计算出构件的速度、加速度等运动参数。该方法凸现了CCD的非接触测量的优点,弥补了其它传感器的使用局限。课题以计算机数字图像处理技术和数值分析理论为基础,在Visual C++软件平台上,对CCD采集得到的机构运动图像进行匹配处理。在比较去均值归一化相关法、不变矩法以及序贯相似性检测法的抗干扰能力、抗旋转能力的基础上,提出了一种以去均值归一化相关法为主的改进匹配算法,该改进算法不但在处理旋转目标的匹配时具有较高的精度,而且通过改进其搜索策略,使改进算法具有了算法速度快、误匹配率低的优点。最后通过对几种数值计算方法在计算机上进行实际比较,确定采用基于最小二乘原则的多项式拟合方法计算出机构的运动参数。