近年来,利用CT（Computed Tomography）技术对精密零件内部尺寸高精度测量已逐渐成为产品质量控制的重要技术手段。在工程实际应用中,通过CT图像测量工件几何尺寸等参数时,由于待检工件材料和结构的差异、以及CT设备射线能量等性能不同,导致重建图像质量不佳,存在不同程度伪影,从而严重影响图像分割以及高精度测量。因此,如何改善工业CT图像质量,提高精密零件工业CT图像高精度测量一直是工业CT研究的难点和重点之一。本文针对此问题开展了如下工作:第一,分析了导向滤波、结构张量结合非局部均值、小波变换（Wavelet Transform,WT）三种经典增强算法优劣,编程实现了相关算法并进行了比较。实际CT图像增强效果表明,小波变换在提升图像质量上具有明显优势,既能有效降低伪影影响又能较好地增强图像细节。第二,提出一种联合小波变换和区域可伸缩拟合能量最小化（Minimization of Region-Scalable Fitting Energy,RSF）模型的亚像素级图像分割方法,记作WT-RSF方法。为实现精密零件几何要素的高精度测量,首要解决的问题是实现精密零件CT图像的精准分割。针对精密零件工业CT图像对比度低和边缘较弱的问题,WT-RSF方法融合了小波变换良好的局部特性和RSF模型边缘定位精度高等优势,从而达到图像增强和精确分割的目的,为后期实现精密零件的测量打好基础。同时,通过实际实验对比分析了WT-RSF方法和Chan-Vese（CV）方法分割的精度。实验结果表明WT-RSF方法可有效实现涡轮叶片弱边缘CT图像的分割,量块组实际测量结果的相对误差低于0.7%,相较CV方法测量精度提高了1.4倍。第三,采用WT-RSF方法实现实际零件几何要素测量。本文重点实现了精密零件直径、角度、壁厚等几何要素的测量验证。利用WT-RSF方法对图像进行分割,再提取感兴趣区域边缘数据点,而后通过最小二乘拟合方法得到圆或直线的方程,从而确定待测几何要素的值;对于零件壁厚的测量,本文采用最小距离搜索法。通过多组精密零件CT图像的测量,验证了本文测量方法的可行性和精度。本文系统研究了精密零件工业CT图像测量。基于提出的WT-RSF图像分割方法,设计了一种适用于精密零件工业CT图像的测量方法并通过几种典型几何要素的测量验证了本文方法的精度。整体上看,本文方法测量精度优于通用软件VG Studio Max,具有工程应用价值。