在铁路发展飞速的今天,对于铁路行车安全和旅客的舒适度要求也越来越高,所以针对铁路基础设施的检测就变得尤为的关键,因此,研究简单高效、可应用于铁路领域的检测技术,具有重要意义。激光三角法作为一种传统的非接触式测量方法,相较于直接接触测量对测量物体没有要求,可以在恶劣的环境下进行测量,不仅可用来测量位移、尺寸、角度等几何量,而且具有结构简单、测量速度快、高分辨力、抗干扰能力强和实时处理等优点。本文的主要工作是对激光三角测量光学系统进行分析和设计,并通过实验来验证理论分析的正确性和设计的可行性,主要内容包括：从激光三角测量原理和实际测量要求出发,对直射式激光三角法的光学系统作理论分析。采用半导体激光器作为系统的光源、平凸透镜作为成像透镜、高速线阵CCDTCD1703C作为接收探测器,选择不同的光学系统参数,设计不同测量范围和分辨力的测量系统。在实验室环境下,搭建了激光三角测量系统,其中,高速线阵CCD光电数据利用实验室自行开发的基于USB接口的采集传输系统进行采集。实验中,通过被测物位移变化量与激光光斑成像在线阵CCD像元位置之间的对应关系,对测量系统进行定标。结果表明,在设计的测量量程范围以内,最小分辨力优于20μm,符合理论设计预期。