大坝变形监测是确保大坝安全运行的重要手段。通过对水平位移、垂直位移等坝体外部变形指标的严密监测，可以及早发现不安全迹象，从而采取措施防患于未然。垂线法是实现水平位移监测的一种比较有效的方法，本文采用线阵CCD作为位置传感器件，通过单片机的控制，成功的实现了垂线坐标的实时监测。　　 CCD(电荷耦合器件)是一种性能独特的半导体光电器件，具有体积小、分辨率高、非接触测量等优点。本文首先介绍了CCD的基本工作原理，比较了几种线阵CCD时序驱动和视频信号处理的方案，明确了垂线坐标监测系统的设计思想。提出了以CPLD(复杂可编程逻辑器件)作为CCD驱动脉冲的时序发生器的处理方法，提高了电路的可靠性和灵活性，并在此基础上设计了CCD视频信号的量化处理电路。然后根据项目的要求，以单片机为控制核心完成了CCD灰度数据的采集，垂线坐标的显示、保存以及数据通讯电路等单元的设计。　　 在系统软件的设计中，采用Keil C集成开发环境编写了基于图像分割和边缘检测的算法，能够完成CCD灰度图像中垂线位置的精确识别；编写了相应的控制程序，完善了系统的功能。最后通过大量的实验验证了系统的稳定性、重复性和可靠性。　　 本论文的创新点在于基于CPLD的CCD数据采集电路和图像识别算法的设计。通过适当的加以改进，该系统可以广泛的应用于尺寸测量、位置检测、光谱分析等领域。