图像测量技术是近年来在测量领域中新兴的一种高性能测量技术。传统平面位移测量方法中，平面位移的测量通常采用两套相互正交的线性测量装置分别对X、Y轴进行测量，这样构成的测量系统对机械结构要求较高，本文利用图像处理技术代替传统的平面位移测量机械机构，以达到简化其装置的目的。主要研究内容如下： ⑴针对基于图像特征区域特征量匹配测量中像素累计误差无法控制的问题，提出一种基于人工标志的基于虚拟坐标轴的平面位移绝对测量方法。 ⑵研究了摄像机标定，针对当前摄像机标定方法复杂的缺点，采用一种用于标定校正的平面网格模板，分析了影响测量精度的因素，推导出两个标定模型，使用MATLAB对网格图像进行细化得到多对点的理想值和真实值，求解得到标定摄象机的参数。然后对一个量块的图像标定，得到像素当量。避免了求像素当量的反复试验和结果的不稳定性，提高了图像的测量效率。 ⑶在光滑的水平工作台上表面设计了一系列有绝对二维坐标的编码标志，由摄像机垂直工作台拍摄获取编码标志图像，然后对图像中的编码标志进行识别和定位，通过计算得到每张图像中心对应的绝对坐标，首末两张张图像中心对应的绝对坐标二者之差即为摄像机的平面位移。随后通过实验验证了算法的可靠性与稳定性。 ⑷对HDNS2000芯片进行了研究，并利用HDNS2000芯片设计了一种基于虚轴的平面位移测量装置。设计了脉冲计数电路和数据显示电路，反复试验并与光栅尺得到的位移加以比较，反复试验结果表明该装置能够以较低的成本实现低精度场合下的平面位移测量，具有一定的实用价值。