直线度是几何量测量领域中最基本、最重要的一项内容,同时也是平面度、平行度、垂直度、同轴度等几何量的测量基础。导轨直线度误差直接影响到工件的加工精度,所以导轨直线度误差的测量是工业测量领域里一个非常重要的项目。传统的直线度检测方法,如平尺法、水平仪、钢丝法等,虽然检测器具简单,实际中常被采用,但各自都存在一定的局限性,测量精度不高,效率低,性能无法保证；与此同时,以准直光束为测量基准,四象限光电池为接收器件的方法由于种种原因一直未能实用化,而激光干涉仪测量法则由于其价格过高,而难以得到推广。因此课题以导轨的直线度测量为研究对象,在兼顾精确性与经济性的前提下,提出了基于数字图像处理的视觉测量方法。本文根据导轨直线度测量原理,提出以望远系统视轴作为测量基准,制定了视觉测量系统整体方案,并在此基础上设计了光缝靶标和阵列分布靶标两种形式的图案靶标,通过理论分析与大量的实验对比,采用阵列分布靶标图案可以实现导轨的大长度直线度测量,且具有较好的测量精度。软件系统通过图像的采集、灰度变换、滤波处理、阈值选取、目标识别等图像处理方法得到直线度的测量数据。论文设计了一套集图像技术、计算机技术、数据处理等于一体的导轨直线度测量系统。本文通过理论分析、系统搭建、实验验证以及测量误差分析等一系列工作,论证了该系统具有一定的实用价值,基于该方案的系统在大长度导轨直线度测量中具有一定的优越性。