激光三角法作为一种独具特色的测量方法,以其非接触、抗干扰、结构简单、测量速度快、测量精度高等诸多特点,在现代工业测量中得到了广泛的应用。但激光三角法的主要测量对象是一维位移的测量,要完成各种复杂几何量的测量任务势必要配合一定的测量仪器和测量方法。本文针对一些典型的测量需求,结合现有的激光三角法测量技术,提出若干高精度、非接触、易于实现自动化的几何量在机测量方法,为工业现场提供一种行之有效的解决方案。针对角度测量。其一提出了一种基于回转射线与机床坐标系的二面角在机测量方法,该测量方法利用回转射线测量模型,提取二面角两立面的平面信息,融合传感器数据与机床坐标,实现二面角的测量。测量结果与三坐标测量机给出的相对真值对比,测量误差不超过14″。其二提出了一种结合回转射线测量模型测距与时间角坐标测角的平面极坐标系建立方法,并以极坐标系为依托,从具有周期性特征现象的极距值中提取特征点信息,直接获取其在极坐标系下的极角值,完成二面角的测量。旨在摆脱测量方法对机床坐标系的依赖,以牺牲微小测量精度为代价,大大简化了测量模型,增大测量范围。通过实验验证,测量误差不超过20″。针对孔径测量。根据三传感器内径测量方法设计并实现了一种内径测量装置,旨在利用三个测量位置固定且已知的一维测距传感器,摆脱对回转主轴的依赖,做到测量装置到位即可完成测量。通过实验验证,测量误差不超过±25μm。针对三传感器内径测量装置及测量方法,提出了一种测量射线姿态标定方法,通过姿态标定,重新构建数学模型,提高三传感器内径测量方法的测量精度。通过实验验证,测量误差降低到±15μm。本文提出两种二面角测量方法、一种孔径测量方法、一种平面测量射线姿态标定方法,并设计出实验方法,验证了测量方法的可行性和有效性,为工业现场提供了几种可资利用的在机、自动化测量方法。