硬度测量是获取材料机械性能的一种重要手段，它具有测量简单、迅速且易于实施的特点，是检验产品质量的主要手段之一，准确的硬度测量值是确定合理的加工工艺的基础，而布氏硬度测量因其具有硬度值受试样影响小、测量精度高、检测结果分散度小、能比较客观地反应材料性能等特点，是应用最广泛的硬度测量方式之一。基于机器视觉的测量具有非接触式、测量速度快、精度高、柔性好等特点。现有的布氏硬度测量方法适应能力较弱，大多是针对较理想情况下的一次压痕测量，而对于刮痕多、有锈斑等强干扰情况下的二次测量，这些测量装置往往无法发挥作用。本文借助图像处理算法，介绍了从像素尺寸标定到硬度计算的完整的布氏硬度测量方法，该套方法不仅能适用于一次测量，还能适用于强干扰情况下的二次测量。本文的主要工作如下：（1）对布氏硬度测量的研究现状、研究意义进行了分析，并根据当前研究的概况与不足，提出了自己的研究目的；（2）介绍了布氏硬度测量的基本原理，以及国家对硬度测量装置、测量技术等的基本要求，并借助误差分析理论得出了自己的研究重点是如何使用图像处理算法有效提高标定和压痕圆周提取的精度，确定研究思路为先采用高精密量具进行像素尺寸标定，提取压痕圆周像素宽度，最终获得硬度值；（3）在图像标定部分，根据玻璃刻线尺刻度线图像的特点，结合Hough变换基本原理，提出了有效的刻度线提取方法及直线提取归类方法，保证了标定精度；（4）在压痕边缘提取部分，同时考虑实时性与高精度的要求，提出了压痕边缘粗搜索与精细拟合两步压痕提取方法，实验结果表明该处理算法测量精度高、抗干扰能力强；（5）结合以上算法并借助VC开发环境设计了硬度测量软件，并根据实际测量要求使测量软件界面友好、涵盖信息丰富、功能齐全。