化学试剂勾兑、医学制药定容和食品自动化生产过程中,经常需要对试剂溶液的液位进行检测,要求达到绝对非接触、高精度和连续测量等标准,而现有的液位测量方法存在智能化程度较低、透明试剂液位测量精度不高和封闭不接触测量形式无法保证的问题。目前,基于光电技术的CCD图像传感器因其灵敏度高、可靠性好等优点,逐渐成为测量领域的研究热点。因此,设计和研发基于CCD的新型透明试剂液位测量装置,对化学医药等行业具有重要的价值和意义。本文针对以上问题和要求,利用线阵CCD测量技术和光学成像理论,搭建了一个非接触透射式的高精度透明试剂液位检测系统,检测装置由平行光束发射端、CCD窄缝接收端和上位机软件组成。发射端选取光强均匀、光线方向性强的激光作为光源,根据线阵CCD像元排列特性,通过透镜组合将单线激光光线转换为平行光束。当平行光束经过不同介质后,在不同介质临界处光强发生较大变化,改变后的平行光束携带液位信息到达接收端,由线阵CCD采集。线阵CCD采集的液位信号为一维数字图像信号,首先对液位信号噪声滤波,其次利用Canny像素级边缘检测算子,提取液位边缘特征区域,最后采用改进的亚像素边缘检测算法,确定液位边缘像素点坐标,并对检测算法进行误差分析,获取液位高度补偿值,实现对透明或半透明试剂液位快速、高精度测量。线阵CCD的驱动电路选用FPGA芯片进行驱动设计,硬件电路部分还包括ADC、USB驱动电路、低通滤波、相关双采样等信号处理电路。上位机软件利用Lab VIEW平台搭建,可实时检测相关测量数据。最后,该检测装置进行了实验测试,通过Origin数据分析软件对不同实验方式获得的数据进行分析,经多次实验验证,本测量装置范围5～25mm,误差低于7.5μm,精密度优于1.5%。该检测系统不仅可应用于透明试剂的液位测量,还可对物体尺寸进行检测,其具备高精度、智能化、小巧轻便、易安装使用,经济等优点,使得检测装置具有重要的理论意义和实际应用前景。