随着精密计量光栅制造技术，计算机技术以及图像获取和处理技术的迅猛发展，已经将它们应用到高精度测量领域，并形成了新的测量技术--图像测量技术。与传统测量方法相比，图像测量技术有着独特的优越性，非常适合于一些传统测量手段难以实现的现场，有着较强的研究价值。本文针对电缆护套和绝缘材料厚度测量的国家标准，合理利用图像测量技术，实现精确快速的测量，主要内容包括以下几个方面： 首先，论文研究了图像测量系统中常用的图像处理方法，其中重点分析了图像预处理、图像分割以及轮廓跟踪。针对电缆护套和绝缘材料厚度精密测量的要求，讨论了各种常见的亚像素定位方法，其中重点分析了插值法和Zernike矩法。 其次，根据国家标准GB/T2951.1-1997的要求，给出了电缆护套和绝缘材料厚度测量系统的功能需求、结构等。针对多项式插值亚像素定位法精度较差的缺点，提出了基于八方向模板Sobel检测的插值法，通过增加边缘像素点的梯度方向，有效提高了插值的精度。 最后，论文在普通Zernike矩法的基础上提出了基于Sobel的改进Zernike矩亚像素定位法。该法先通过Sobel检测初步定位护套和绝缘材料的边缘，缩小Zernike矩的计算范围，使得在精度基本不变的情况下，缩短了计算时间，提高了速度：接着通过估计边缘点正态分布的均值将轮廓像素宽度缩小在单像素上，提高了算法的精度。论文还对改进的Sobel-Zernike矩法、普通的Zernike矩法以及改进的插值法在精度和速度上进行了比较分析。