高功率激光焊接过程中的光致等离子体对激光束有屏蔽作用，等离子体降低了焊接熔深、导致激光能量的浪费、影响焊接过程的稳定性、降低焊接质量，因而对激光焊接等离子体进行深入的研究很有必要。 本研究采用三维同步高速摄影方法，观测了不锈钢激光深熔焊过程中的等离子体形态，记录了激光焊接等离子体的三维亮度变化，并以三维同步灰度图像为基础，应用计算机图形学理论，对图像进行预处理、滤波、失真校正；组织的分割和提取；复杂表面多项组织成分三维几何模型的构建；重建模型的表面网格简化。 准确的分割与提取是保证重建模型准确的前提。本文采用种子生长算法，交互选择种子亮度和容忍限获得准确的组织分割图像。最后采用加型代数重建算法得到等离子体的三维图像。依据重建得出的激光焊接光致等离子体的三维图像，指出了等离子体的结构特征：等离子体外表面并不平滑，而是呈现出坑洼不平的形貌；在焊接过程中等离子体不但在不断的运动而且本身的体积也在发生着剧烈的变化，而且等离子体在垂直焊缝方向的运动的剧烈程度大于平行于焊缝方向的运动；等离子体内部可以分为三个区域：核心区，过渡区和外围区。核心区温度最高，而且体积最小，在这个区域等离子体最致密，对外辐射最强。过渡区位于核心区外围，是三个区域中最大的一个，这一部分基本保持连续，但也存在一些空洞。而外围区位于等离子体的最外层，在很多时候呈分散状分布。对获得的等离子体的体积进行分析，表明等离子体体积随着时间作类似周期性的变化。