活塞是内燃机的核心部件，其加工质量直接决定了整机的工作状态。随着活塞加工设备的革新，活塞的制造精度要求也越来越高。传统的活塞检测方法存在较大的随机误差和系统误差且测量效率低，不能全面的对活塞轮廓度误差进行评定，无法满足现代制造业对活塞检测的要求，所以研发一套能够测量与评定活塞加工精度的检测系统是有必要的。　　本文主要研究非圆活塞非接触在线检测系统，基于激光位移传感器搭建了非圆活塞非接触在线测量平台，实现对非圆活塞的在线检测。首先，分析了非圆活塞的特殊结构，依据活塞的技术要求，建立了活塞头部横截面和轴向截面的评定数学模型，同时也对活塞裙部截面的尺寸评定进行了研究；然后，根据活塞的测量精度和传感器定位误差分析结果，完成了检测系统的关键部件的选型及机械结构的设计，根据采样定理确定采样率和一圈的采样点数，利用Visual Basic软件完成了在线监测的软件设计，实现系统的数据读取、数据显示与保存、测量结果的显示等功能；最后在双刀架活塞加工车床上搭建了非圆活塞在线检测系统实验平台，分别对三种不同直径、不同品牌的活塞样品进行了测量实验，实验结果表明该测量系统能够完成对非圆活塞的在线测量与评定。　　本文对传感器技术、信息采集技术、最小二乘法椭圆拟合和激光三角法测量原理在非接触在线检测的应用进行了积极的研究和探索，设计了一套基于激光位移传感器的非圆活塞外轮廓在线测量系统，该系统可以有效的评定活塞外轮廓的加工质量，对活塞的在线加工修正有十分重要价值。