本文以计算机视觉技术及数字图像处理理论为基础，尝试了一种新的基于数字图像处理的轴类零件圆度、圆柱度和直线度形状误差的测量方法，设计并构建了一个针对轴类零件形状误差的非接触测量系统，并对轴的圆度、圆柱度及直线度进行了实际测量。本文设计的测量系统包括数字图像采集系统、数字图像处理系统和输出系统三部分。首先利用工业用CCD相机拍摄被测轴类零件的图像，在对测量系统进行标定的基础之上，利用边缘检测技术及亚像素边缘定位技术对图像中零件的边缘进行提取、编程对边缘信息进行处理，获得相应的测量数据。本文分别针对圆度、圆柱度、直线度误差的测量建立了相应的数学模型、给出了评定算法，并剔除了安装偏心量以及由于轴的弯曲给测量结果所带来的影响。最后针对每种被测目标，利用图像测量系统和精密量具分别对被测零件进行了测量与对比分析，表明利用数字图像处理技术测量轴类零件形状误差的可行性。实验结果证明该方法是可行的，具备一定的实用价值，具有简单、方便、计算快、精度高等优点，随着计算机视觉技术的发展以及对测量方法的进一步改善，有望用于实际生产过程中的实时、在线、非接触、快速检测。