基于单目视觉的工件姿态测量方法通常是利用被测工件表面的特征点、矩形、圆形等规则形状的固定特征配合单目视觉系统实现工件姿态的测量,这在工业流水线等实际工程领域无法实现。为此,将圆结构光投射器引入单目视觉系统中,并将其平行安装于摄像机光轴的一侧。由于圆结构光具有亮度高、方向性强等优点,能够在工件表面及摄像机成像平面投影出均匀可见的结构光光条。因此,论文将利用圆结构光在被测工件表面主动形成的结构光光条配合单目视觉系统实现工件姿态的测量。为实现工件姿态的测量,从三个方面进行了研究:一是建立基于结构光视觉技术的工件姿态测量模型,确立了图像坐标系、成像平面坐标系、摄像机坐标系、结构光坐标系及世界坐标之间的对应关系;二是根据工件姿态测量模型,对结构光光条在成像平面的数学表达式进行推导,得到了工件表面在摄像机坐标系中的法向量,并利用在工件表面选取参考点的方法剔除虚假解,再通过坐标系之间的转换得到工件表面在世界坐标系中的法向量,进而对工件姿态进行反演;三是分析、比较图像处理的方法,为工件姿态测量系统中采集到的工件图像选取合适的图像处理方法,获得更加准确的结构光光条在成像平面的数学表达式。通过搭建工件姿态测量实验平台,对提出的基于结构光视觉技术的工件姿态测量方法进行了实验验证。实验结果表明,被测工件的姿态测量值与真实值基本相同,但存在误差,说明提出的基于结构光视觉技术的工件姿态测量方法是有效可行的。最后,并对实验误差来源进行了分析,其中结构光光条中心坐标的提取是测量误差的主要来源。