三维激光扫描系统将光学、机械、电控、图像处理、计算机图形学等诸多领域的知识集于一体，可以快速获得物体表面三维点云数据。本文就三维激光扫描系统的结构和功能进行探讨，并对提高系统的数据采集性能进行了深入的研究与分析。　　 三维获取方式一般分为接触式测量和非接触式测量，基于计算机视觉的三维激光扫描系统属于非接触式测量系统。三维激光扫描测量的基本原理是：激光照射到被测物体表面形成激光条纹，用左右两侧的摄像机拍摄的图像提取激光条纹的三维信息，激光发生器和左右摄像机同步围绕被测物体旋转，从而快速获取被测物体表面的三维坐标数据。系统采用了一套快速采集物体表面数据的硬件系统电路，与计算机相连即可实时处理来自左右摄像机输出的视频信号，并通过系统数学模型的坐标转换获取被测物体的三维坐标数据。　　 本文的研究工作主要集中在两个方面：一是对系统结构参数进行了较为深入的研究，提出了准确的标定方法。系统结构参数偏差会导致坐标测量误差，为提高测量精度，对三维激光扫描系统进行标定，以获得尽可能准确的实际结构参数是非常必要的。结合系统的特点，深入分析了系统的数学模型，建立了各坐标系之间的转换关系，并且充分考虑了影响系统测量精度的摄像机畸变模型，利用Tsai两步法对系统结构参数进行了准确的标定。另一个方面是设计实现了较为实用的系统图像处理模块软件。根据系统硬件电路的结构，在VC环境下编写动态链接库来实现控制程序的二次开发，控制图像数据采集的过程。　　 本文的新颖之处主要体现在：采用了一种矩形中心定位算法来进行标定模板的角点检测，实现标定点准确定位，进而在Tsai两步法的基础上提高系统结构参数的标定精度；采用了一种基于全局阈值法的数值积分二值化算法来实现图像目标信息和背景信息的分割，在二值化后，提取激光条纹单侧边缘实现细化过程。　　 实验表明，本文的角点检测算法能够实现亚像素级的标定点定位，利用数值积分二值化算法进行图像分割后，较好的实现了激光条纹图像信息的提取，对系统数据采集性能的提高确实有所帮助。