视觉测量由于具有易于获取大量信息,易于同产品数字化的设计信息、加工控制系统的反馈信息相融合,形成产品生产过程闭环控制的特点,被广泛应用于现代化的生产领域。近年来,如何应用视觉测量技术实现产品的在线测量、原位测量引起了广泛的关注。本文针对箱体孔径及孔间中心距的视觉测量方法进行了研究。设计了用于标定孔端面方程的标定装置,解决了1/2轮廓孔难以测量的问题及特定尺寸零部件需要配套特定中心距测量检具的问题,提出了箱体孔径及孔间中心距测量的新方法,具有较好的适用性。首先,为了准确地从图像中提取箱体孔边缘和标定装置端面在图像平面上的椭圆轮廓,本文对三种亚像素边缘检测算法进行了分析。基于待检测对象为椭圆这一特点,提出了亚像素边缘检测算法的评价方法。设计了评价实验,引入相机标定环节,更真实的模拟了实际测量状态。经分析比较,确定Zernike矩法更适合本文的测量要求。其次,分析比较了椭圆几何拟合算法、代数拟合算法及其在不同约束条件下的衍生算法。对传统的椭圆几何拟合算法计算正交接触点的环节进行了优化,提高了算法的计算速度。采用模拟实验的方法,从抗噪声能力和利用局部轮廓数据点拟合完整椭圆能力两方面,分析比较了各类算法的计算精度。然后,提出了箱体孔径及孔间中心距视觉测量模型。针对箱体孔边缘是否存在倒角的情况,分别设计了两种测量方法。在测量过程中,针对ROI(Region Of Interest)与非ROI亚像素坐标点集、ROI中需要分组处理的坐标点集混为一体难以区分的问题,结合标定装置的结构特点,设计了数据点自动划分方案,提高了测量精度和效率。最后,搭建了视觉测量平台,对本文提出的测量模型进行了实验验证,并对实验中误差产生的来源进行了分析,提出了改进措施。本文对箱体孔径及孔间中心距的视觉测量技术在工程实际中的应用有一定的探究意义。