本文主要研究了受中国航天电子技术研究院委托所研制的超低损耗陀螺光腔专用调节设备,其实质是设计一套超光滑表面元件疵病检测系统。针对本系统中的硬件结构设计和图像处理技术,本文进行了以下几方面的研究：在超光滑表面疵病检测系统的硬件方面,搭建了一套数字CCD显微激光散射暗场成像及图像采集和计算机处理系统,为对细微疵病进行分辨,研究了对超光滑反射镜进行360°旋转的全方位疵病成像,研究了对待测元件的扫描式成像,获得了适于计算机进行图像处理的子孔径疵病图像。在全孔径疵病图像的拼接方面,研究了项目中所运用的快速平移拼接算法,考虑到其它类型疵病的特征以及提高图像拼接的准确度,研究了基于图像重叠区域疵病特征相关性的匹配拼接算法。针对全孔径疵病图像的逆旋转归位研究了适于项目检测的以图像任意一点为旋转中心进行旋转的算法,最后以或运算的方式将逆旋转后的全孔径疵病图像进行叠加。在对疵病信息进行提取和定位方面,首先研究了对疵病图像进行噪声滤波、二值化增强以及数学形态学操作的预处理,并针对现阶段遇到的三种主要疵病类型—线状疵病、块状疵病和点状疵病,分别对其识别算法进行了研究。针对委托方提出的对超光滑反射镜表面疵病区域进行定位以确定缺陷最少的位置,提出了利用最小外接矩形和像素当量标定的方法实现对疵病区域的定位。以上图像处理的算法都进行了仿真,以验证算法的可行性以及通过分析判别找出实现效果较好的算法,为后续检测系统软件的设计和优化打下了坚实的基础。