线激光三维测量是一种基于光学非接触式三维测量技术,该技术能实现对物体快速三维扫描,具有速度快、精度高、稳定性好等技术优势。随着激光、微机电与半导体等技术飞速发展而被广泛应用于逆向工程、装备制造、航空航天、医疗卫生、文物考古及公安刑侦等众多领域。但由于线激光传感器测量范围有限,在对高铁轮毂检测时单个线激光传感器往往难以获取完整的测量数据需要多个线激光传感器配合高精度转台协同完成。为实现对线激光测量系统中多个传感器在转台转动不同角度所采集三维数据正确融合,获取高铁轮毂完整三维形貌数据,本文对线激光三维测量技术、相机标定技术、转轴标定技术、数字图像特征提取技术进行了系统研究,设计了线激光测量系统完成对高铁轮毂三维测量。本论文完成的主要工作有:(1)系统研究了视觉三维测量原理,如摄像机的成像模型、线结构光三维测量原理等,对移轴镜头相机标定技术、激光平面标定技术展开学习和研究,并完成了对相机、激光平面的标定及坐标系配准。(2)系统研究了转轴标定原理,学习空间直线、空间圆、平面等空间几何形状的拟合模型和求解方法。根据实际测量需要设计相关标定算法完成了对测量系统中转轴空间位姿标定。(3)系统研究了测量系统中线激光传感器位姿标定原理,学习相机空间位姿估计方法。设计并实现了相关标定算法完成了测量系统中线激光传感器空间位姿标定。(4)系统研究了数字图像处理技术,如灰度变化、空间滤波、形态学处理及特征提取等。设计并实现了高噪声场景下编码标志点编解码算法,完成对模糊图像编码标志点解码。