随着我国制造业的迅猛发展以及计算机技术的持续进步,以非接触测量为代表的机器视觉技术逐渐成为研究热点。其中,基于线结构光传感器的非接触测量系统因其大量程、高精度、高稳定性等优点,已成为潜力最大、研究最为广泛的技术之一。传统的线结构光传感器是由单相机和激光(LD)光源组成,存在一些这样的局限:首先,单相机系统在对表面形貌较为复杂的被测物体进行测量时,会由于遮挡导致无法获取全部表面形貌数据,并且单相机需同时捕获被测物体的多个表面,无法保证测量精度。其次,被激光照射的物体,其表面呈现颗粒状结构即激光散斑,散斑的存在会降低测量精度。针对上述问题,本文在单相机线结构光传感器的基础上增加一个相机,并采用发光二极管(LED)替代激光作为线结构光光源,基于双相机线结构光传感器设计了非接触测量系统。本文的研究工作主要包括下列方面:1.分析了线结构光测量系统测量模型,深入研究了线结构光测量原理。根据投影模型完成对系统的硬件选取和构建。2.研究了线结构光测量系统涉及的标定,基于张正友标定方法完成相机参数标定,在相机标定的基础上完成光平面的标定、方向余弦的标定,获取光平面和导轨在相机下的位姿,并基于二维平面靶标完成双相机间的标定,获取相机间的旋转矩阵和平移向量为后续的数据融合打下基础。3.实现由导轨带动线结构光传感器对被测物体进行扫描,基于OpenCV库对二维图像进行预处理,并根据改进后的灰度重心法提取光条中心点,获取了中心点准确的像素坐标(u,v)。通过相机和光平面标定获取的参数将二维像素坐标转换为两个相机下(分别对应待测物体的不同表面)的三维点云,由方向余弦标定获取的参数完成对同一相机下点云数据的拼接,再根据双相机标定获取的参数完成相机间的数据融合,最终获得被测物体的整个三维点云,并从中提取感兴趣的几何参数。对拼接融合后的点云进行三维形貌重建并提取被测物体的几何参数与标准值进行比对,验证了本文系统的实用性和准确性,获得了较高的精度。