焊接技术正在朝着智能化和自动化的方向发展,焊接自动跟踪系统正是为了满足这种实际需要应运而生的产物,而焊接信息的检测精度直接决定了焊缝的精度。本文就设计了一套基于线激光视觉在线测量系统,重点研究了测量系统的精度与实时性。本论文的主要内容可分为:(1)对激光三角法原理进行详细地分析,对测量系统的光路图进行设计,并对硬件设备进行选型,完成硬件系统的搭建。(2)研究摄像机成像模型和线结构光的测量模型,并对摄像机和线激光平面的标定原理和标定方法进行阐述,确定最终的标定方法,并通过标定实验获得本测量系统中摄像机的内外参数和线激光平面的位置参数,为接下来的焊接信息三维尺寸的计算奠定基础。(3)对采集的激光条纹图像进行一系列图像处理和特征识别步骤,图像处理部分主要包括加窗处理、图像预处理、阈值分割、形态学处理和图像细化,并根据线激光的特殊性,对迭代法求阈值进行改进;特征识别部分包括直线检测、焊前特征识别、焊后特征识别和焊丝填充量计算,并对传统的直线检测算法进行改进。(4)设计测量系统软件,并使用该系统对坡口和焊缝进行测量实验,经过10次的重复测量实验,得到系统的执行时间在750ms以内,焊前测量最大误差为0.269mm,焊后测量最大误差为0.201mm,坡口面积的最大误差为0.329mm,余高部分面积的最大误差为0.516mm,符合工业生产对实时性和精度的要求。