激光焊接具有焊接速度快、焊缝美观及焊缝强度高等明显优势,但激光焊接质量因受激光功率、光束特性、离焦量、辅助吹气和焊接速度等工艺参数的变化,以及焊件装配精度等因素的影响而较难控制。质量良好的焊缝是保证生产顺利进行的前提,如在钢铁行业,激光焊接带钢焊缝的表面缺陷会直接影响轧辊的寿命,甚至导致带钢断带而迫使生产中断。因此,深入研究激光焊接焊缝质量检测技术就变得尤为重要。　　 基于结构光的主动视觉检测是伴随着计算机技术和光电技术的飞速发展而出现的一种新的检测技术,它具有非接触性、检测精度高、实时性好等特点,在激光焊接焊缝质量检测中具有广泛的应用前景。结构光主动视觉检测可以获取焊缝表面形貌及焊缝表面缺陷特征,为判断激光焊接焊缝质量合格与否提供依据。　　 在结构光主动视觉检测系统中,激光发生器和摄像机的空间位姿,以及摄像机相关参数的选择对系统的检测精度有着重要影响。因此,建立了具有通用性的结构光主动视觉检测数学模型,该模型全面描述了结构光平面和成像平面的映射关系。在此基础上,研究了线激光发生器和摄像机的空间几何关系以及摄像机参数对检测精度的影响,通过仿真优化了视觉系统的结构参数。　　 阐述了Zhang的基于平面靶标标定的原理和标定过程,给出结构光检测系统的标定方法。该方法首先采用zhang的标定方法对摄像机进行标定,然后基于交比不变性原理,对结构光平面进行拟合,最后通过最小二乘法计算出视觉系统的标定参数。　　 激光条纹中心线的准确提取是焊缝缺陷特征识别的前提,通过实验比较了极大值法、质心法、高斯拟合法提取激光条纹中心算法的优劣。针对实际应用中投射到焊缝表面的激光条纹具有粗细不均且曲率变化较大的特点,提出了一种变边界高斯拟合提取激光条纹中心的方法。该方法提取的激光条纹中心精度可达亚像素级,并且运算速度快,满足激光焊接视觉检测实时性的要求。　　 针对激光焊接焊缝特点,绘制出结构光检测焊缝缺陷对应的激光条纹特征图,并对激光焊接焊缝表面缺陷类型归类。焊缝端点位置是焊缝轮廓上极为重要的特征点,焊缝端点位置的识别是计算焊缝表面缺陷的基础。提出了通过直线拟合和二次曲线拟合分别准确获取不等厚板和等厚板激光焊接焊缝端点位置识别的方法。在获得焊缝端点位置的基础上,给出了焊缝宽度、凹度、凸度、错配等激光焊接焊缝表面缺陷的计算方法,所有焊缝缺陷计算方法通过工程试验验证。