随着科学技术的发展,各类光学系统对高精密光学元件的需求越来越多。光学元件的面形是影响光学系统成像质量的重要参数,如何对其进行非接触、快速、现场检测是光学元件加工中必须解决的重要问题。光学元件面形的非接触式检测有干涉法和刀口阴影法。干涉法对环境条件的要求较高,且现场测量的实现也比较困难,而这些恰恰是刀口阴影法的优点。由于传统刀口法只能进行定性检测,且需要观察者凭经验主观判断,缺乏客观性。因此,为了实现光学元件面形的非接触、定量、现场检测,本文研究了一种基于计算机图像处理的数字刀口检测技术。在传统的刀口法原理基础上,把刀口仪的阴影图像用CCD接收,并用计算机处理该阴影图像,得到检测的面形参数。论文的主要研究内容包括：1.分析了国内外在光学元件面形检测领域的研究现状,介绍了光学元件面形的常用检测方法,分析讨论了各种方法在光学元件面形检测中的优点及其局限,阐明了研究数字刀口检测技术课题的必要性。2.根据刀口检测的原理,建立和完善了刀口法检测光学元件面形的数学模型。3.根据建立的数学模型,对刀口法检测光学元件面形得到的阴影图进行了数值模拟,并用波像差理论对其进行分析处理,验证了该模型的正确性。4.经过研究分析,确定了实验方案,完成了实验装置设计,建立了数字刀口检测的实验装置,编写了一套刀口阴影图的图像处理和数据分析程序。5.通过实验验证,该实验系统能够恢复出完整的被检测面形的三维图像,获得被检面形质量的有关参数。6.结合具体的实验分析,指出了整个光学检测系统需改进和完善的地方以及进一步深入研究工作的方向。该数字化刀口检测系统可以实现对光学元件的非接触、定量、现场检测,具有重要的现实意义和工程应用价值。