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线结构光传感器测头是非接触三维测量的关键部件，测量精度影响三维位置信息提取的准确性。本文基于激光三角法建立线结构光测头的数学模型，基于透视投影建模完成成像坐标系与世界坐标系的转换。研究系统综合测量误差与结构参数的关系，给出目标方程与边界函数，用matl ab软件对结构参数仿真与优化。选取合适的结构参数后用zemax 软件设计满足要求的物镜结构。