本测径系统主要考虑的是光路系统的搭建，CCD数据采集以及精确衍射暗纹中心距算法的软硬件实现等问题。在本文的第二章，首先介绍了所设计的衍射光学系统，分析了光学系统中各个光学器件的作用以及影响，对其原理进行了详尽的阐述和理论误差估计。并通过合理消除和减少由散斑、中央亮条纹、光源偏振态等不准确因素的影响从而提高测量准确度。 在对TCD1500C的工作原理及性能进行简要阐述之后，考虑到成本、实用性等客观原因，设计了基于通用数字集成电路的CCD驱动电路板，采集由光路部分产生的一维衍射图像信号。在接下来的第四章对一维CCD衍射图像用Matlab软件进行仿真和处理：用自适应滤波法以及同相累加平均算法对图像进行预处理，有效的滤除衍射图像噪声，并利用分段求平均的算法进一步提高精度，最后用最小二乘法找到精确暗点，并计算出暗条纹中心距，得到了相应的细丝直径。仿真结果表明，用以上算法处理一维CCD衍射图样不仅能较大幅度的提高暗条纹中心距的测量精度，而且能达到非接触在线测径的要求。 为了提高系统集成度和响应速度，论文还设计了硬件电路来实现测径系统的方案。在第五章对一维CCD衍射图像用Modelsim软件进行仿真，仿真时序显示，用高斯滤波、分段平均、局部插值等算法不仅能较好的滤除CCD噪声，找到较精确的暗点，而且算法复杂度低，硬件电路能方便实现，占用较少的硬件资源。