现代机械与工业生产领域对螺纹测量精度要求不断提高,多年来国内外研究人员对螺纹测量技术进行了大量的研究,但测量误差大,效率低的问题依然存在。近年来,CCD与计算机相结合的机器视觉图像处理技术日渐成熟,其具有精确、快速、可靠的优点,它如何应用在螺纹测量领域,实现螺纹测量技术的智能化及高精度化,是目前急需解决的问题。通过对传统螺纹测量精度较高的“三针法”的研究,结合已有条件,本文设计了一种基于图像测量的新型螺纹综合参数测量系统,提出了利用“虚拟量针”测量螺纹综合参数的方法,并将其推广应用至锥螺纹,阐述了其所具有的优点。完成系统硬件的选择与结构设计,提出采用空气阻尼装置解决旋转电机低频振荡问题;同时根据模块化思想编写系统软件,各模块间可独立或协调工作完成整个系统的控制与测量功能。分析了螺纹牙型轮廓图像的获取与处理过程。选择直方图均衡化及边缘保持滤波对采集的原始图像进行预处理,获得便于处理的螺纹图像;通过边缘检测及亚像素边缘定位,利用霍夫变换与最小二乘法相结合的直线拟合算法,实现螺纹边缘直线最佳逼近。本文参考国家标准的螺纹参数定义,在螺纹边缘轮廓拟合直线的基础上,重点推导出作为系统测量基础的拟合圆圆心坐标;并结合拟合圆圆心坐标,推导了螺纹综合参数在本测量系统的计算表达式;考虑螺纹升角的影响,对实际测量值进行理论修正。系统通过必要的人工参与,自动处理得到所测螺纹综合参数。最后,为便于实现系统精度评价,本文分析了系统误差来源,并进行实际测量和数据处理,中径测量重复性达到1.2μm。