测量与人们生活、工业生产息息相关,本文基于激光三角法测量理论提出一种非接触式微位移测量方法。在传感测量的过程中,光源光束的质量、成像光学系统成像质量以及数据信号采集方式影响系统测量的精度。其中,用于探测的光源光束发散角大,并随着距离的增加,光束投射在物体表面的光斑尺寸增大;本文针对这一现象,将设计了一种准直光学系统,通过减小发射光束发散角并将光束准直,实现探测光束质量的优化并解决了随着测量距离增加探测光束在物体表面的光斑尺寸增大的问题。此外,测量过程中,物体表面信息的光信号成像在CCD上呈现大的弥散斑状,导致相邻的光斑信号重叠区域增加;本文针对该问题,将设计了一种微小型成像光学系统,实现了成像光学系统低像差化并且减小CCD采集光信号的弥散斑的尺寸。最后,由于信号采集光斑提取过程中,光斑噪声大,光斑质心提取困难,本文通过软件处理方式,将对图像进行滤波、去噪处理,并通过对光斑轮廓的拟合,实现光斑质心的提取。同时本文通过开展实验验证和设计参数的优化,对不同颜色物体的表面的测量结果进行分析,得到稳定性最好的测量结果。