针对视觉测量硬盘圆孔直径易受到圆孔周围高反光面强反射的影响而导致测量精度不高的问题，提出了一种基于分数阶微分的图像去噪声的处理方法。通过分数阶微分算法对相机采集的带有强反射、高反光的硬盘圆孔孔径图像进行处理，消除圆孔周围强反射表面等不相关信息对圆孔边缘提取带来的影响，通过实验分别与Prewitt、Soble、Laplacian算子进行比较，证明分数阶微分可有效减少所要分析的图像信息量，更好地增强圆孔边缘轮廓信息，可达到更好的视觉效果。对分数阶微分算法处理后的圆孔图像进行Canny边缘检测，提取出有效的圆孔边缘，利用最小二乘法对孔径边缘进行直径测量。实验结果表明: 该文算法与其他算法相比，在保证精确提取孔径边缘信息的基础上，对圆孔周围的强反射面进行了抑制，误差控制在0.05 mm左右，保证了测量精度。

针对视觉测量中硬盘圆孔孔径容易受到圆孔周围局部强反射、外部噪声的影响和测量精度不高的问题, 提出一种基于小波变换、数学形态学和机器视觉相结合的圆形零件孔径测量方法。对摄像头采集圆孔图片, 通过小波变换分解出高低频图像, 利用小波变换对高频部分进行边缘提取, 数学形态学对低频部分进行边缘提取, 然后进行小波边缘融合, 获取有效的圆孔边缘。利用最小二乘法对边缘进行孔径尺寸计算, 经实验验证, 该算法与其他算法相比, 在有效地保留圆孔周围边缘信息的情况下, 对周围噪声进行了有效的抑制, 检测精度为001 mm以内, 实验结果表明此方法简单易行, 且具有较高的精度。

为了解决单目视觉中单圆位姿测量方法存在虚假解的问题, 提出了矩形约束消除位姿二义性的方法。在相机已标定的情况下, 采集目标上圆与矩形的图像, 要求圆与矩形共面或者两个平面相互平行。首先通过相关数学推导可获得圆特征的圆心位置和过圆心法向量, 但是圆心位置和过圆心法向量均存在二义性虚假解; 其次由先验条件未知的矩形所确定的平面法向量与过圆心的真实法向量平行为约束条件, 可有效消除虚假解; 最后由相关算法可计算出真实法向量所包含的物体姿态参数, 同时可确定物体的真实位置。经实验验证, 物体姿态测量的绝对误差小于0.5°, 表明该方法简单易行, 可有效消除单圆位姿测量虚假解。