为了提高刀具预调测量仪的检测精度，提出了一种改进的图像快速亚像素边缘检测算法——基于正交多项式拟合的亚像素边缘检测算法。首先，利用传统的Sobel算子完成边缘点整像素级别的检测，确定边缘的主体区域；然后，过边缘点沿边缘法线方向拓展像素，取一系列像素点并计算其灰度值；最后根据像素点灰度分布的数学特征，利用正交多项式和最小二乘法求拟合函数，通过拟合曲线确定图像边缘点的精确位置，实现图像亚像素边缘检测。实验证明，该算法运行时间短，约为0.63 s；检测精度高，可达0.1 pixels。