随着汽车覆盖件的曲面造型越来越复杂，制件的装配精度要求越来越高，对工业检测带来了极大的挑战。汽车的装配精度很大程度取决于覆盖件上圆孔的尺寸、形位精度。在整车装配时往往会因为覆盖件上孔径的偏差或者孔位关系发生变化导致无法装配。因而曲面圆孔的尺寸位置精度直接影响着汽车覆盖件的装配精度。曲面圆孔检测方法主要是通过设计相应的检具来检测。每个汽车覆盖件均需要定制相应的检具，成本高，效率低。所以汽车覆盖件的曲面圆孔检测迫切需要一套高效、廉价且具有通用性的检测方法。针对此问题，本文提出基于线结构光三维测量技术对曲面圆孔尺寸与位置关系进行视觉检测的方法。首先开发一套手持式三维激光扫描系统对曲面圆孔进行点云数据获取；然后采用点云边界交互提取技术实现圆孔边界点云的提取；在获取圆孔边界点云的情况下，通过圆孔检测算法对圆孔的尺寸位置进行检测。本论文重点对这三个方面进行研究。在手持式三维激光扫描系统开发方面，研究了激光中心线的提取方法，提出了自适应激光条纹宽度的方向模板提取方法；研究了基于标志点的拼接方法，提出了根据圆形标志点形状尺寸与灰度特性的标志点识别准则，准确地识别标志点；提出了不同视角下查找四个对应公共标志点的算法，实现了激光三维数据的实时拼接；最终系统的扫描精度为0.364mm。在圆孔点云边界提取方面，基于散乱点云采用交互式提取的方式，提出了覆盖件圆孔边界提取算法，快速准确地提取了工件点云上指定的圆孔边缘。在圆孔检测方面，根据曲面圆孔在其轴向的垂直平面上投影必然是圆的原理，提出了汽车覆盖件曲面圆孔检测方法。通过检测标准孔径的CAD曲面圆孔模型检验本文提出的曲面圆孔检测算法精度，实验结果表明该算法的圆孔轴向检测精度可达±0.0931°、半径检测精度可达±0.002mm。对汽车覆盖件进行实际测量，实现了孔位关系的精确检测。