随着精密制造业的发展,对精密测量技术要求越来越高。测量计量技术与机械和先进制造关系密切,测量技术作为几何精密测量的基础,不仅需要具有高精度,而且要求能适应不同的环境和材料,并且逐步趋于实时、非接触、多表面同时测量。传统的测量手段,如电容式测微仪、电感式测微仪、光栅尺位移传感器、双频激光光栅仪、激光位移传感器等,但上述测量方式均有实用性与材料适应性上的不足,限制了这些测量方式的进一步发展。而彩色光谱共焦传感器能很好的满足上述要求,实现对于透明与非透明材料的轮廓尺寸精确测量。光谱共焦测量相对于其他测量方法,具有实时性、高效性、高适应性的优点。本文使用法国STIL公司的光谱共焦传感器和高精度二维移动平台作为精确测量三维轮廓数据的采集平台,并根据彩色光谱共焦传感器采集数据实现了对于透明零件和非透明零件的轮廓及厚度精确测量,主要包括以下几个方面的内容:1、分析彩色光谱共焦传感器对距离的测量原理,对透明材料厚度进行测量的原理和测量的最大量程进行相关介绍。针对传感器轴向分辨能力对测量精度的影响和测物体表面倾斜角度对测量结果的影响进行了理论分析。2、传统数据滤波算法难以对光谱共焦传感器的轮廓测量数据有效去除噪声。为了实现对于透明和非透明材料的轮廓及厚度精确测量并基于光谱共焦传感器测量数据的特点,提出了基于测量数据强度域的自适应双边滤波算法。通过实验表明了该算法克服了传统双边滤波不能滤除测量数据中强噪声的缺点,又较好地保留测量数据的边缘特征,保证了测量结果的可靠性。3、对双边滤波后的数据建立其KD-Tree数据结构,并基于此数据结构对数据进行MLS平滑重采样以及孔洞填充,再使用平滑后的测量数据三维重建被测物体的三维轮廓。4、通过对一个标准量块进行测量,验证了整个实验装置的测量精度和对于不透明材料轮廓测量的有效性。然后对透明材料进行了轮廓及厚度精确测量,并依据本文提出的双边滤波算法对透明材料测量数据进行滤波,接下来对数据平滑、网格化处理,重建出被测透明材料的三维轮廓。最后,在研究内容的基础上,采用彩色光谱共焦设备对实际的透明材料和钨合金量块等样品进行了尺寸数据采集,并用本文介绍的方法对数据进行处理,结果表明了本文方法的可行性与实用性。