随着微纳米技术的发展，大量精密微小型机电产品得到了广泛的应用。针对微机电产品中微纳米构件精密检测的技术需求，提出了一种万向体式显微镜与高分辨率CCD相机相结合的显微机器视觉测量系统。采用MATLAB软件对采集到的图像进行了图像预处理、阈值分割及数学形态学处理、边缘检测及提取等的分析与研究。并且测量了微小齿轮的齿根圆直径，对测量结果进行了分析。结果表明该测量系统的测量误差较小，测量精度高，满足对微纳米级构件的精密测量的要求。