飞机蒙皮孔的加工精度对飞机机械结构的使用寿命和连接强度有很大影响，现在我国的飞机制造厂对蒙皮孔的检测手段比较落后，大多数情况下由人工裸眼检测，对重要部位的孔用塞规进行简单测量，没有采用专业检测设备对孔的尺寸进行测量，所以检测精度不高，效率低下。蒙皮孔直径一般都比较小，通常为5或6mm，用一般的量具很难进行测量，这一问题已成为飞机装配检测技术发展的瓶颈，新一代飞机对飞机蒙皮孔的快速、精确测量提出了迫切的要求。本文针对曲率较小的单曲面蒙皮上的蒙皮孔几何参数视觉检测技术展开研究。根据蒙皮孔的加工精度确定了测量系统的总体方案；研究了测量系统采用的测量基准，采用了钻孔时确定蒙皮孔轴向的方法；对确定蒙皮孔轴向时的红外测距传感器的安装位置提出了一种自标定算法，该方法能够使传感器安装到正确的位置。根据测量精度和视窗大小对CCD相机和光学镜头进行了选型，经过分析比较，最后选择了光学分辨率低于理论计算结果的CCD相机和光学镜头，开发了用亚像素边缘定位算法进行补偿来解决光学分辨率低于系统要求的分辨率的问题；对测量系统的照明光源进行了分析，选择了环形光源来消除图像中的阴影；对测量系统的图像采集卡进行了选型，使采集卡能和相机的型号相匹配。研究了蒙皮孔图像的预处理算法和整像素级的边缘检测算法。用灰度值均衡化对图形进行了处理，增强图像的对比度；用形态学边缘检测算子和Canny边缘检测算子相结合的方式对图像进行了边缘检测，获得整像素级的边缘信息；用空间矩亚像素边缘细分算法对整像素级的边缘点进行了计算，获得边缘点的亚像素坐标。研究了蒙皮孔图像的数据处理方法：对无效边缘用ROI方法进行了滤除；用最小二乘法对边缘点进行了拟合计算和误差分析；用最小二乘法计算拟合圆的圆度。用编制的图像处理程序对蒙皮孔进行了实际测量，将测量结果与蒙皮孔的标准尺寸对比，实验结果表明所设计的测量系统能够准确测量出蒙皮孔的几何尺寸；最后用MFC和Opencv编制了便于用户操作的可视化界面。