目前，炼油企业进行大批量的油料运输多采用铁路油罐车。油料装卸是炼油及油料销售企业生产和经营的关键环节，全国约有60％以上的企业都在使用大鹤管对油罐车进行输油，因此研究大鹤管自动定位具有非常重要的现实意义。传统的输油方式是利用人工引导大鹤管进行罐口定位。这种方式下操作工人劳动强度大，易疲劳，容易引发安全事故。目前比较流行的大鹤管定位方式有视觉定位，但视觉定位抗干扰性较差，价格昂贵，在光照不够的情况下采集到的图像会不清晰，致使大鹤管定位不准。针对这一问题，本论文利用激光测距技术，设计出大鹤管激光自动定位系统，用激光引导大鹤管识别罐口，对鹤管进行定位。该方案采用了激光技术，激光具有较好的单色性，增强了大鹤管定位的抗干扰能力，且设备价格低廉。 本论文的主要创新点是采用CMOS作为光电探测器，系统功耗低，价格低廉。以下是本论文的主要研究内容。首先研究了激光定位技术的理论及其发展趋势，基于大鹤管定位的工程背景，提出了大鹤管激光定位系统的设计方案，利用激光测距原理实现鹤管定位。然后分别完成了系统的硬软件设计，硬件部分包括激光器、透镜、单片机、图像传感器等部分，实现了光斑信息采集；系统通过I2C总线对CMOS图像传感器进行参数设置，完成对大鹤管与罐口间距离的测定。最后通过CMOS采集了大量的图像，分析了实验结果，做出了标定曲线。 文中对油槽车面光斑的特征进行了分析，采用区域阈值化后求质心的方法，解决了一些特殊表面无法准确找到质心的问题。鉴于标定曲线的非线性特征，采用逐段折线逼近该标定曲线的方法，大大减小了误差。