图像最基本的特征是边缘。在图像处理中,图像的边缘是图像分割所依赖的最重要的特征,也是纹理特征的重要信息源和形状特征的基础。同时,图像的边缘检测也是利用图像处理方法对物体进行测量的关键技术,边缘检测的精度往往是测量精度的决定性因素之一。在基于编码结构光原理的三维测量中,如果利用条纹边缘进行解码则条纹边缘检测的精度直接影响测量系统的精度;如果利用条纹中心进行解码则条纹中心位置检测的精度直接影响测量系统的精度。为此,本文对现有边缘和中心的检测方法进行分析比较,针对采用边缘格雷码和线移相结合的结构光三维测量方法的具体情况,研究条纹亚像素边缘和条纹亚像素中心的检测方法。该方法精度可以达到亚像素级,而且受被测物体表面反射率、斜率、粗糙度和离焦的影响较小。本文的主要研究工作如下:1.研究基于正反图案的条纹亚像素边缘检测方法,该方法是向被测物体投射正反格雷编码图案,将两幅图像灰度曲线的交点作为边缘点,该方法能够减小条纹扩散对系统测量精度的影响。2.分析物体反射率、斜率、粗糙度和离焦等对条纹边缘检测的影响,并利用上述边缘检测方法对几种影响因素下的图像进行边缘检测。3.在分析激光条纹中心检测方法的基础上,采用一种针对线移条纹的中心检测方法,该方法是在边缘检测的基础上采用灰度重心法,检测精度可达亚像素级。4.采用Matlab编写边缘及中心检测程序,给出实验结果。将编码图案投射到平面、棱锥、球等物体上,对由数码相机拍摄得到的强度图像进行边缘和中心检测。实验结果表明,正反投射法边缘检测误差小于0.3个像素;基于边缘的灰度重心法的中心检测误差为0.3个像素。