激光三角测量是一种结构简单、实时性强的非接触性测量手段，可测量位移、振动、厚度、位置等信息。利用激光三角传感器通过扫描的方式测量物体，还可以得到物体的轮廓信息。目前国内的激光三角测距技术与国外相比尚有较大的差距，存在速度慢、功能单一、实时性、调节功能不好等问题，市场上以欧美的产品为主，并且价格昂贵。本文基于激光三角测量技术和嵌入式控制技术，设计并搭建了一套独立完整的并行高速激光三角测量系统，可实现位移的实时、较高精度的测量。激光三角光学系统中的成像光路是决定CCD上光斑质量的重要环节，且CCD上的光点模型以及噪声情况对系统测量的精度与稳定性有重要作用。本文首先通过剖析激光三角测量理论模型，设计并优化了成像光路中的光学参数。其次，根据测量系统测量的高速、实时、多功能化需求，设计了基于FPGA与ARM相结合的高速并行的数据采集与处理系统以及嵌入式控制系统。再次，针对CCD采样数据的特征，讨论了几种滤波与光斑定位算法的效果，给出了相应的结论。最后，在建立的硬件平台基础上，搭建了实验台，对系统的性能进行验证实验，测试了系统的稳定性以及非线性度。讨论与分析了实验中的误差环节，并提出了改进的方法。