激光视觉测量技术具有精度高、测量速度快、非接触等优点,在医疗、考古、工业等领域应用广泛。在激光视觉测量系统中,高精度的激光条纹中心特征提取是其中最关键的步骤,这将导致最终测量精度的变化。本文主要针对不同类型的激光条纹投射曲线,进行检测和中心提取研究。由于被激光投射的物体表面常出现台阶、凸起、空洞等情况,这些将导致提取的信息缺失;有些被投射物体表面反射光比较强烈或者吸光较多,使得同一条激光条纹投射的效果不同,这些问题会给条纹中心提取带来困难。本文对激光条纹图像进行分析处理,总结学习常用的几种激光条纹中心提取算法,针对噪声影响明显的图像,提出一种改进的法向质心法的激光条纹中心特征提取算法,其精度可以达到亚像素级。本文利用差影法和基于连通域法进行两次分割,再结合中值滤波器的使用减少随机噪声,实现各类噪声的有效滤除。在中心特征提取方向,对质心法进行改进。首先对滤波后的条纹图像腐蚀细化获取条纹骨架,基于骨架领域计算每个骨架点的灰度梯度值以获得条纹法线;然后找到距离法线最近的光点,利用灰度质心法提取条纹的亚像素中心坐标。不同投射面激光条纹的实验和仿真结果证明该算法具有较高的提取精度和速度。为方便算法的应用,设计了亚像素级激光条纹检测与中心提取软件系统,在焊缝检测方面进行了仿真分析,结果表明该方法具有提取精度高、实用性广、运算量小以及鲁棒性好的特点。