为了满足角锥棱镜实际生产中效率和成本的要求,需要对其测量系统进行研究,以改进其测量系统。本文研究的主要内容有:数学建模、图像处理、图像采集与数据管理、试验数据与分析等四部分。数学建模部分,首先根据实际情况建立空间直角坐标系,利用矢量形式的折射定律和反射定律,求出角锥棱镜出射光线与入射光线之间的夹角和角锥棱镜各直角误差的关系,然后根据光在角锥棱镜中的行进路径,计算出从棱镜中出射的六束光线在各个平面上的对应区域,最后根据六束光线出射的位置和方向,并结合光学系统,求出图像与角锥棱镜各平面之间夹角误差的关系。图像处理部分,首先介绍了图像增强技术、图像分割技术、目标边缘检测、图像匹配算法、二值图像处理及图像测量方式等内容,然后,根据实际得到的图像,叙述了图像处理的过程:读取图像、图像转换、灰度图像转换为二值图像、确定图像的位置坐标、重组分割图像、预处理图像(即“花瓣”)、提取特征参数并输入结果等。图像采集与数据管理部分,首先介绍了如何在VC环境下进行图像采集和分析,然后介绍了怎样利用ACCESS数据库进行数据管理。试验数据与分析部分,首先对测得的数据整理分析,并进行误差分析,然后得出结论。