传统的圆盘端面跳动的测量方式均为接触式测量，使用这种方式对光盘、电子器件等进行测量时，由于被测圆盘在测量过程中，受测量仪器接触力的影响，其与测头的接触面会产生弹性变形，从而引起测量误差；同时由于测量时受测头接触力的影响，旋转圆盘自身的振动状态会发生变化，进而导致测量失败。因此对于圆盘端面跳动的测量，需要采用非接触式测量方式。视觉测量是采用计算机视觉测量技术完成零件的非接触检测。本文采用基于计算机视觉测量技术的线结构光传感器测量系统对旋转圆盘的端面跳动进行测量，具体研究内容如下：首先在张正友摄像机模型的基础上，建立了基于线结构光视觉传感器的测量模型，并利用一种基于自由移动平面靶标的方法对线结构光视觉传感器的参数进行了标定。在标定过程中，在自由移动的平面靶标上建立局部世界坐标系，通过交比不变方法获得光平面上特征点的局部世界坐标，通过标定摄像机的外参进而得到特征点的相机坐标。平面靶标自由移动三个位置，用上述方法获得多个特征点的相机坐标后，利用最小二乘法对光线的光平面进行拟合进而得到光平面在相机坐标系下的方程。在测量过程中，通过标定摄像机内参，得到光平面上任意一点在图像坐标系中投影点在相机坐标系下的坐标，通过求解该点和摄像机光心的连线与已求得的光平面的交点，便可得到空间任意一点在相机坐标系下的三维坐标。由于线结构光光源投射出的光平面与被测物体表面相交，会形成具有一定像素宽度的结构光条纹。故为了提高测量模型的精度，需要准确提取结构光条纹的中心线。但在提取结构光条纹中心线的过程中，由于光照不均以及被测物体表面的固有特性等对结构光条纹图像的质量带来的不良影响，加大了结构光条纹中心线提取的难度。为提高中心线提取的精度以及提高结构光条纹中心线提取的效率，需要先对采集到的结构光条纹图像进行预处理，主要包括图像剪切、图像平滑、图像归一化以及图像分割。对于结构光条纹中心线的提取方法，本文重点对灰度重心法、方向模板法以及高斯拟合法的提取精度进行了对比，发现本文的高斯拟合法提取精度可以达到亚像素级且速度较快，非常适合于本文对圆盘断面跳动的实时测量，并用实验进行了验证。最后，搭建线结构光传感器测量圆盘端面跳动的实验装置，并进行了测量，与直线位移传感器的测量结果进行对比后，发现本文测量方法与直线位移传感器测得的圆盘端面跳动的均值误差小于0.08mm，标准差小于0.03mm。本文的研究工作对发展圆盘类零件端面跳动的在线测量工作具有很好地推动作用。