随着数字信息和多媒体的迅速发展，图像处理和模式识别系统正得到日益广泛的应用。本文论述了基于数字图像处理和模式识别的水平尺检测系统的原理和实现方法。本系统采用最优阈值变换提取目标物体轮廓，完成了一个能够实现对气泡的偏移进行检测和对图像的状态进行模式识别的图像处理和识别系统。 本文的主要内容包括： 1．简要介绍了计算机图像处理系统在工业领域的应用背景情况和图像处理技术的一些基本方法。基于本系统所要完成的检测任务，提出图像处理和识别系统的设计思路，并进一步阐述了系统的组成和软件规划。 2．介绍了有关视频采集和视频卡的基本知识，结合本系统讨论了视频卡的选取，介绍了采集软件的编程思路和用到的MS Video for Windows开发包。 3．介绍了图像处理流程的基本知识和各种图像处理的算子。针对图像边缘检测的任务，比较了几种传统的边缘检测算子，分析比较结果，提出基于最优阈值变换的图像边缘检测思路。 4．介绍了阈值变换的思想和发展。详细介绍了最优阈值变换的方法和实现条件，分析了其优点和不足之处和探讨改进的可能性。提出了本系统的图像边缘检测方案，并对检测结果进行了分析和比较。 5．介绍了图形匹配和模式识别的概念和方法，结合本系统的特点，阐述了系统中的特征提取和模式识别环节，主要包括图像边缘轮廓的快速识别，形状特征的提取和判别，根据形状特征的判别进行归类和报警等。 6．最后对本文内容做了简要的总结，讨论了一些检测方面的前沿思想和有待研究的问题。