传统的检测手段在现代科技迅猛发展过程中，已经难以满足人们对检测精度越来越高的要求，尤其是回转类零件。激光检测系统由于其速度快、自动化程度高、造价较低等优点，在工业产品的加工和检测以及航空、航天等领域都有着重要的应用意义。在硬件系统确定的条件下，从信号处理的角度来研究提高测量精度的算法，已成为当今测量领域的热点。本文针对回转体零件原始检测信号的特点，提出了时频结合自适应滤波算法。在检测信号的时域上，首先运用中值滤波剔除大部分的随机误差。其次，将检测信号中残余的随机误差和仍然存在的噪声干扰，通过卡尔曼滤波系统，以达到分离噪声信号和有用信号的目的。然后，运用小波包分析方法对检测信号进行分解，在小波包最优正交基所对应的各个频段上，从频域上对检测信号继续进行消噪提纯。在各个频段上对小波包系数进行自适应阈值滤波处理后，利用信号重构公式对信号进行重构。在外径尺寸的计算上运用了基于能量最小化法的三次B样条拟合算法，同时对其圆度和同轴度进行了评定，并建立了基于人工免疫优化算法的评定模型。最后，对系统的误差来源进行了分析。