在长期的生产实践中人们认识到,表面加工精度是影响零件使用性能和使用寿命的重要因素。对于绝大多数的机械和仪器,特别是运转速度快,装配精度高,密封性要求严的产品,其关键零件的表面加工精度一定要达到相应的要求和指标,否则将影响整台仪器的正常运行,甚至造成严重的生产事故。零件的表面加工精度由相应的参数来表征,例如表面粗糙度参数、波纹度参数和形状误差参数等。为了精确得出零件的表面形貌参数,人们建立了一系列的评价标准,并开发出了许多专门测量零件表面加工精度的仪器。根据测量时是否与被测面相接触,测量仪器分为两大类:接触式和非接触式。最近,有人提出研制一种基于像散法的光探针式表面形貌测量系统。该仪器属于非接触式,使用聚焦的激光光束与被测表面相互作用所反馈的信息来进行表面形貌参数的测量。本文主要针对该系统测量信号的信号分解问题进行深入研究。首先,文中介绍了对产品进行表面形貌测量的意义,相关参数的定义,并简单回顾和讨论了表面形貌测量的常用方法,分析了各种方法的优缺点。同时,介绍了基于像散法的光探针式表面形貌测量系统的工作原理和创新点。然后,就该系统测量信号的信号分解问题,根据测量信号的特点,突破了传统的一些做法,把小波多分辨分析和小波包分解的概念应用到该问题上,提出了基于小波包分析的表面形貌测量信号分解方法。该方法既避免了傅立叶变换不适合分析时变非平稳信号的问题,又克服了小波分析高频段分辨力低的缺点,可以将测量信号中的形状误差、波纹度和表面粗糙度等信号成分准确地分离出来,从而计算出相关参数。通过对仿真测量数据和实际测量数据的小波包分解实验及与其它信号分解方法的比较,结果表明,该方法是完全可行的,可实现预定的功能,其分解效果要明显好于其它方法。