轴类零件是现代机械制造业中普遍应用的重要零件,随着智能制造与自动化装配技术迅速发展,对轴类零件测量技术的精准度和自动化程度提出了更高的要求。传统的接触式测量手段效率低,无法进行在线实时检测,并且容易划伤零件表面,对工作环境有较大限制。20世纪70年代开始,在电子、光学和计算机理论不断完善的基础上,视觉测量技术逐渐成熟并得到了广泛应用。视觉测量法利用摄像机自身所具有的自扫瞄、高分辨率、高灵敏度等特性进行测量时,无需配置复杂的机械运动结构,减少了误差来源,具有测量精度高、速度快、容易集成等优点。本文针对以上情况研究了基于汇聚式双目视觉的轴类零件测量技术,具体内容包括:第一章综述了非接触测量技术、机器视觉测量技术、轴类零件测量方法等关键技术的国内外研究现状,阐述了本文的研究背景及意义,介绍了论文的研究内容和组织架构。第二章介绍了视觉系统中常用的坐标系以及相互之间的转换关系,阐述了平行式双目视觉系统与汇聚式双目视觉系统的基本原理,搭建了本论文的视觉测量系统。改进了一种基于自定义模板卷积和能量生长规则的标定板角点提取方法,在此基础上提出了基于3D几何约束的汇聚式双目视觉系统标定方法。第三章面向轴类零件轮廓检测任务,提出了基于自适应阈值与Hu不变矩的轴侧面轮廓检测方法和基于圆弧筛选与组合策略的轴椭圆端面高精度检测方法。所述方法能够对轴类零件的轮廓进行高效检测,为进一步实现几何尺寸测量和姿态估计奠定基础。第四章阐述了基于空间直线重构技术的轴侧面轮廓重建方法与基于圆面特征几何测量模型的轴端面重建方法,在分析、对比了两种方法优劣的基础上,整合提出了一种全自动轴类零件的测量方案,并进行了完整的测量实验,对方法的有效性进行了验证。第五章结合本文所述方法,利用C++、OpenCV、Qt等工具开发了基于汇聚式双目视觉的轴类零件测量系统,该系统包括摄像机标定模块、位姿估计模块和尺寸测量模块。并利用该系统实现了对多个轴类零件的有效测量。第六章归纳总结了本文对于轴类零件的双目视觉测量方法中摄像机标定等方面的研究成果和结论,分析了论文尚存在的不足之处,并展望了今后进一步的研究方向。