金属管件作为交通运输、航空航天、军工等领域的一种重要型材,在相同抗弯扭强度要求下能有效减轻质量,周长相等时可运输更多流体,径向受压时承力均匀。管件直线度作为重要几何参数,直接影响着其应用场合以及设备安全。针对管件内孔直线度的检测,目前国内外主要采用离线式接触或非接触测量,测量过程复杂、效率低;同时对直线度不符合使用要求的管件常采用三点压力矫直方式对其修正,难于实现矫直的精确控制。为了实现管件的在线测量、提高测量效率、精密矫直,论文针对直线度不达标的管件,利用机器视觉测量方法获取管件挠度信息,再结合矫直理论定量计算矫直行程,指导矫直操作。主要的研究内容有:（1）根据相机成像原理和图像处理技术,开展了弯管端面图像特征的研究。对采集弯管端面图像进行灰度变换,利用最优阈值算法进行阈值分割和二值化操作,进一步提取图像目标区域的特征参数值,包括角点坐标、区域面积、质心坐标和等效椭圆属性值等,为弯管挠度检测奠定基础。（2）提出了基于机器视觉的弯管挠度测量方法,建立了弯管端面图像目标区域特征参数与弯管挠度及弯曲相位角之间的数学模型,针对小挠度弯管存在辨识能力较差的问题,提出了图像二次阈值处理的方法,有效的提高了其辨识能力。通过对图像处理法获取的挠度值与位移传感器的测量值进行对比,验证了该测量方法的可行性。（3）基于金属材料弹塑性理论,计算了管件矫直时的矫直力和矫直弯矩,进而得到了矫直曲率方程;结合管件的初始挠度、管件尺寸参数以及材料参数、矫直支距等参数,建立了管件矫直行程的数学模型;为减小假设条件带来的误差,提出了矫直行程修正系数,可有效的提高矫直效率、减小矫直后的残余挠度;通过Workbench LS-DYNA对管件矫直过程进行显示动力模拟分析,验证了矫直行程数学模型的正确性。（4）搭建了矫直实验平台,进行了弯管矫直实验。通过分析初始挠度、残余挠度、矫直载荷等相关参数,对理论计算、有限元模拟仿真以及实验测量数据进行了对比,验证了理论模型的正确性,所得矫直精度满足工程应用要求。论文提出的基于机器视觉弯管挠度检测方法,实现了管件的在线、非接触式挠度测量,较目前常用方法更加经济、方便和快速,有效地提高了测量效率;所建立的矫直行程数学模型,实现了对矫直精度的精确控制,为研究管件的精密矫直加工奠定了基础。