随着激光加工市场需求的不断提高,激光加工需要解决一些不易定位的非规则特征点的复杂工件识别定位问题,比如异型件、大尺寸工件以及三维工件,由于振镜幅面以及相机幅面的限制,存在加工或拍摄只能针对工件局部的情况,然而处理这些情况用到的平台移动和图像拼接技术自身会引入误差,影响加工精度。考虑上述原因,本文利用机器视觉技术,基于模板匹配图像算法的原理,提出了利用局部图像特征匹配整体理论模型特征的识别定位方案,并通过软件设计实现了方案,同时对系统各部分误差进行了校正,提高了识别定位精度。本文主要内容包括以下几个方面:（1）根据模板匹配激光加工视觉定位系统的需求,设计并搭建了激光加工视觉定位工作平台。（2）根据现有的振镜校正方案——九点法以及曲面拟合网点校正法,提出了一种角点逼近振镜校正方案,提高了精度和效率。（3）提出了一种基于胶片蒙板的振镜校正方法,将胶片作为精密测量工具,实现了简单便利的低成本远程振镜校正工作。（4）提出了基于模板匹配的非规则特征复杂工件的识别定位方法,利用模板匹配的局部匹配整体的思路,通过选取局部区域特征进行描述,将其与理论模型整体进行匹配,在前期误差校正工作的基础上,实现了复杂工件的精确定位。（5）针对上述各项方案编写了配套的基于模板匹配的复杂工件激光加工视觉定位软件控制系统,实现了系统控制、误差校正、以及模板匹配定位功能并进行了大尺寸圆盘工件识别定位的实验验证,对实验结果进行了分析和展示。