方钢是一种十分重要的工业原材料，在建筑、能源、化工、石油、机械等领域占据着十分重要的地位，方钢质量的优劣直接影响着以其为原料的零件的性能和寿命。包含方钢尺寸和表面质量的方钢质量在线检测是方钢生产过程中十分重要的环节。目前国内外大部分方钢质量检测系统只能检测小尺寸方钢的质量，少数能够完成大尺寸方钢在线测量的系统价格又十分昂贵，因此研究低成本高稳定性的大尺寸方钢在线测量系统是本文研究的立足点。文章结合已有产品的设计，搭建了包含四组结构光传感器的在线测量系统，四组CCD同步拍摄4组线结构光在方钢上投影的图像，经过单结构光传感器与多结构光传感器的全局标定结果，实时得到被测方钢几何尺寸及表面缺陷信息。该系统成本低、测量范围大、精度高、重复性好。本文的主要工作如下：1.设计了方钢在线测量系统的整体方案。根据测量的指标要求及所确定的实验方案选择了器件，并根据被测方钢的尺寸和器件的关键参数完成了测量系统整体的传感器排布设计。最后结合实际情况，分析了系统的抗震性。2.确定系统中图像处理的方法。通过分析对比，选择了中值滤波去噪、基于大津法的图像分割技术与高斯曲线拟合法的中心线定位方法。研究了采样点个数对高斯曲线拟合法的拟合精度的影响，用实验证明了在高斯曲线拟合时，当采样点个数等于条纹宽度时，条纹中心线定位结果最好。3.完成了测量系统传感器的标定。参考现有的单结构光传感器的局部标定方法，通过对多传感器标定方法的研究，设计出一种多传感器全局标定的新方法。此标定方法对靶标位置无特殊要求，方便可行，适合现场标定。4.设计实验，对标定方法及测量系统的测量精度进行检验。对测量模型进行了误差分析，证明了测量系统结构设计的科学性。分别进行了传感器内外参数及全局标定的实验，分析了特征点个数对全局标定的影响，确定标定所用的最佳特征点数量。最后进行了方钢质量在线检测系统运行的模拟实验，测量了方钢尺寸和表面缺陷。实验结果证明了此测量系统的稳定性很高，并且满足设计精度要求。