在工业领域中,为防止金属表面因锈蚀而导致力学性能降低,经常通过涂覆表面漆层等方法达到防护目的,当漆层出现局部破损、剥落时,需要定期去除原有表面破损漆层,重新涂覆漆层来维持其力学性能。相比机械除漆、化学除漆、超声波除漆等方法污染重、噪声大、损伤明显,激光清洗因具有无接触、无污染、能耗低、安全性高、对健康损伤小等优点得到广泛应用。为了实现高质高效的激光清洗,合理的扫描路径规划是关键。针对工件表面局部破损漆层去除问题,实现分区激光清洗是提升清洗质量和效率的有效方法,采用机器视觉检测方法采集清洗工件表面图像并快速准确识别局部破损漆层区域轮廓是实现自动化分区清洗的前提,但在图像采集过程中,因相机曝光度不足而使采集图像出现低照度缺陷,导致漆层区域轮廓难以识别。因此,提出了基于机器视觉检测的激光清洗分区路径规划方法;通过建立低照度图像增强方法模型,实现了漆层图像颜色和亮度信息的有效恢复;提出了漆层图像阈值分割方法,实现了清洗分区识别与规则化;建立了分区扫描路径规划方法;表征分析了不同扫描路径的表面清洗质量。主要研究内容及结论如下:（1）针对低照度图像增强过程中的颜色失真问题,采用相机响应模型;针对相机响应模型增强图像亮度较低问题,采用基于颜色三通道灰度均值的亮度归一化方法。增强后图像PSNR、SSIM、MSE、LOE、MG分别为19.638、0.870、706.809、215.411、1.100,提高了图像质量,解决了低照度图像增强过程中的颜色和亮度失真问题。（2）针对漆层区域复杂轮廓精准识别问题,提出基于色度坐标值的漆层轮廓识别方法;试验结果表明,该方法实现了低照度漆层区域复杂轮廓的精准识别,与传统迭代法相比,提高了轮廓识别准确性。为实现分区高效激光清洗,采用基于最小外包络矩形的漆层区域复杂轮廓规则化方法;为提高清洗质量,应用变间距清洗扫描路径;提出了分区扫描路径规划方法。（3）采用螺旋式扫描路径、平行往复式扫描路径和轮廓偏置式扫描路径对试件漆层进行清洗,从表面微观形貌、硬度、粗糙度和试件形变量等四个方面对清洗质量进行表征与分析;试验结果表明,螺旋式扫描路径的试件形变量更小,清洗质量更好。