激光打标通过发射聚焦激光束到工件表面进行加工,有着加工精确度高、浪费材料少、不与工件相互接触等优点,已在各行各业中广泛应用。然而,传统激光打标机进行加工时,需要使用特定夹具对工件进行定位并且单次标刻只能对一个工件进行加工,严重影响了加工效率。对此,本文提出了将视觉系统与激光打标机相结合,通过视觉系统实现对多工件快速准确定位加工,达到提升生产效率这一目标。论文的主要内容如下:（1）简要介绍了激光打标机的基本结构、工作原理和机器视觉技术发展,重点阐述了国内外研究现状。将传统激光打标机与视觉系统相结合,提出了新型激光打标机系统的总体设计方案。（2）根据激光打标机实际应用场景,针对图像预处理、图像分割、边缘检测、轮廓拟合以及模板匹配等机器视觉相关技术与算法进行研究、分析与开发。按照对比试验结果,选择了高斯滤波算法、最大类别间方差法、基于Canny算子的边缘检测算法等作为系统的基础视觉应用算法,研究并确定了基于形状的模板匹配的工作流程和工作策略。（3）分析了激光打标机及视觉系统的畸变问题,并采用基于直线估计的畸变校正算法对图像畸变进行校正。为了准确构建激光打标机加工坐标系与像素坐标系之间的转换关系,提升视觉系统定位精度,在传统标定法的基础上,提出了应用于自动激光打标机的分块标定算法并试验验证了算法可行性。（4）针对新型激光打标机中的关键功能进行设计,实现了匹配模板建立、标刻图形与模板相对位姿确定、视觉系统与传送带联合控制、自动加工等功能。在上述功能的基础上,开发了匹配工件位姿识别和自动加工技术。（5）基于Windows操作系统中的.NETFramework4.0框架下,以C#为编程语言对软件系统框架进行了开发和设计,完成了系统各个模块的交互界面设计。最后,对整机进行功能测试和性能测试,验证了系统功能的稳定性和系统标刻精度。实现了对工件的自动定位加工,有效提升了激光打标机加工效率与加工精度。