在电气、电子产品中,非金属材料及固体绝缘材料的耐热性能是它们作为绝缘材料的重要指标,直接影响着该产品的使用是否安全。国标规定,非金属材料及固体绝缘材料的耐热性通常采用球压试验的方法进行测试,且压痕的形变必须小于某一规定值时,所测试材料的耐热性才合格。现有的压痕直径测量方法都无法精确区分真实压痕区与过渡压痕区,检测人员需根据经验对测量结果主观上进行补偿,测量结果的准确性差。论文为解决真实压痕区与过渡压痕区不便精确识别的问题,提高压痕测量的准确性,基于数字图像处理设计了一种可准确区分真实压痕区与过渡压痕区,精确测量压痕直径的新型方法,进而可准确地对材料的耐热性进行测试。论文的研究工作主要包括:(1)在分析压痕样品对垂直入射的平行光的反射特性的基础上,根据真实压痕区与过渡压痕区反射特性的差异,设计了压痕图像采集装置。(2)对压痕图像的预处理算法的研究。针对图像中的椒盐噪声及高斯噪声,分别采用方形模板的中值滤波及方形模板的高斯滤波滤除,对压痕图像进行滤波降噪,然后使用图像增强算法进行处理。(3)对真实压痕区与过渡压痕区的分割算法的研究。采用灰度重心法大致确定了压痕的中心位置,通过经过压痕中心的灰度径向分布情况,确定分界线的阈值T,阈值分割后通过形态学滤波及边界搜寻算法得到真实压痕区与过渡压痕区的分界线。(4)压痕直径的测量算法和标定方法的研究。通过Hough变换及基于最小二乘法的圆拟合算法对有效点进行圆拟合,计算出压痕直径的像素长度,再采用标准位移法对测量装置进行标定。(5)精度校核方法的研究。提出了一种基于形状反求的压痕直径测量方法,该测量方法测量精度可高达约1μm,该方法可对基于视觉测量的压痕直径测量方法进行精度校核。经精度校核实验及重复性实验的试验结果表明,论文设计的基于视觉测量的压痕直径测量方法,测量精度≤3.5μm,重复性误差≤1.2μm,能够较好满足质检部门压痕测量的要求,验证了论文设计工作的正确性和有效性。