二维激光位移测量是一种基于线结构光的非接触式测量技术，其高精度、高速率、小型化、智能化和动态测量成为目前发展的主要趋势，而实现二维激光位移传感器高效率、高精度测量的关键在于被测物体表面轮廓信息的实时采集、处理和人机交互界面显示。因此对于其图像实时采集、处理与显示技术的研究至关重要。本文基于FPGA和ARM构建了二维激光位移测量系统，系统由光学测头、控制器、显示器等组成，利用可编程逻辑器件FPGA来完成轮廓条纹图像的采集、存储与预处理，利用嵌入式控制器ARM作为核心控制模块，实现对采集的图像进行处理并将结果显示到TFT液晶屏上。本文基于激光三角法的原理，建立了基于线结构光的数学模型，通过测量CCD相机采集的条纹的位移变化来反映被测物体的表面信息，实现物体表面轮廓信息的非接触测量，并对系统结构参数进行了标定与优化，依据其理论模型完成了系统总体的方案设计，根据硬件电路方案完成了电路各个模块的设计与调试，然后进行系统软件设计并实现了图像采集、处理与显示功能。利用该系统对被测物体进行了二维表面轮廓的测量，通过MATLAB进行三维仿真重构，得到了多截面轮廓拼接的三维形貌图像，并分别对测量结果进行了误差分析。