成像系统采用200万像素面阵相机(分辨率1600 ×1200)配合四倍放大倍率的单远心镜头，构建1.785 mm ×1.339 mm显微视野。系统标定采用标准影像仪校准块，经多点位校准验证，空间解析精度达到1.1155 μm。远心光路设计有效抑制了透视畸变，确保测量对象在景深范围内保持稳定的放大倍率 [4] 。

本设备使用OpenCV库对图像进行处理，步骤主要有3步：第一步进行平滑处理，减小图像噪声；第二步是对图像进行阈值分割；第三步是采用轮廓检测及缩小阈值的方法，提取铜丝的主干直径。

在技术验证方法学层面，现有研究存在可优化空间。以苏州大学闫冠宇、潘青田 [5] [6] 生丝检测设备验证为例，其采用铜丝作为标定参照物时，通过机械位移调整成像清晰度的操作方式违背了光学系统的最佳物距原则。这种人为干预可能导致离焦引起的边缘模糊效应，继而影响直径测量精度。

选取0.1 mm和0.2 mm两种标称直径的退火铜线各1米作为实验样本。根据GB/T 21652-2008《铜及铜合金线材》标准要求，样本表面需进行清洁处理以消除氧化层影响 [7] 。

实验采用工业级视觉检测装置，由长风纺织机电科技有限公司提供，配置参数如下：检测平台物距固定于65 mm，选用4.4 μm像元尺寸的CCD工业相机配合4倍光学放大远心镜头构成成像系统。理论测量精度可计算为：像元尺寸(4.4 μm)/放大倍率(4) = 1.1 μm，空间解析精度达到1.1155 μm。

通过自动化扫描平台对试样进行随机采样，同步记录几何特征参数(线径尺寸、像素值)。检测过程保持环境温度(23 ± 1)℃、相对湿度50% ± 5%的恒温恒湿条件。

为验证理论精度与实际测量值的一致性，采用双重验证方案。

选用两种标准直径的铜质线材作为基准样本，各规格样本分别获取30组有效数据。数据处理时采用格拉布斯准则剔除异常值，最终以算术平均值作为基准直径X (见 表1 、 表2 )。

在恒定成像参数下，通过图像分析软件对样本进行亚像素轮廓检测。每种规格试样选取15个典型截面，经形态学滤波处理后统计有效像素值Y (见 表3 、 表4 )。特别注意消除照明不均匀导致的边缘模糊现象，确保信噪比 ≥45 dB。

计算实际测量精度A = X/Y，该参数表征单像素对应的物理尺寸量。当|A − 1.1 μm| ≤ 0.05 μm时，判定系统满足设计精度要求。