随着我国工业化的不断推进，自动化机械装置的应用越来越广泛,而在机械运动中，轴类工件属于核心部件，轴类工件的加工精度直接影响到机械装置的运动指标，进而影响到整个自动化机械设备的运行状态和使用寿命，尤其是在精密仪器中，轴的尺寸精度要求往往达到微米级。随着我国近年来汽车行业的迅猛发展，为开发低油耗、低污染的汽车发动机，对于发动机部件，尤其是轴类零部件的尺寸设计必须精确，在决定汽车运动的安全层面，例如车轮轴，转向轴等方面，加工精度甚至直接决定了汽车的安全系数。这些工件在精密加工的过程中必须要有精确的测量设备做配合，而我国在高精度尺寸检测方面存在明显的技术短板，因此很大程度上制约了我国的工业化进程，同时也加剧了我国工业类企业对国外的技术依赖。为迎合我国工业不断迅猛发展的势头，填补我国在轴类高精度检测方面的空白，本文设计研发了一款基于机器视觉的专门针对轴类工件尺寸非接触式检测的仪器——全自动长轴精密测量仪。本文的主要研究内容包括：1.制定了实现轴类工件尺寸测量的总体设计方案，确定了使用单一高精度光学尺寸传感器实现测量的设计方案。2.研究了光学尺寸传感器的工作原理，对数据的采集和处理进行了深入分析。3.设计实现了与本文设备相配套的专用图像处理分析软件，详细分析并制定了轴类工件各项指标的测量实现方法。