提高测量精度一直是测量系统追求的目标。高精度图像测量系统在追求这个目标时,遇到了诸多技术问题,主要问题是如何消除硬件系统和环境因素造成的噪声、照明不均以及图像畸变和失真。解决这些问题的有效方法是对获得的图像进行预处理,抑制噪声、进行图像畸变校正和边缘准确定位。本文全面系统的介绍了图像测量的渊源、国内外技术发展水平和图像测量在医学诊断、运动分析、机器人及无人宇宙探索等领域的应用前景,在详细的研究分析影响图像测量精度因素的基础上,着重从算法入手,就测量系统涉及到的图像预处理方法和高精度图像测量技术相关的技术进行了深入地研究和分析,主要包括以下内容:根据噪声的来源、类型和现有的图像噪声抑制方法,给出一种复合噪声抑制方法;提出一种改进的快速分水岭图像分割算法,该算法有效的解决了原算法分割过度的问题,克服了诸多改进算法中运算复杂度增加过多的缺点;在研究分析畸变类型的基础上,系统的分析总结当今较为先进的非线性畸变校正方法,在如何选择图像畸变校正方法问题上,给出了富有建设性的意见;研究分析了边缘定位误差的来源,并结合图像测量系统,就这些误差对图像测量系统测量精度的影响和减小或消除误差的有效方法做以介绍及分析。