粗糙度值是指物体表面峰谷及间隔的微观几何结构特性,与机械零件的质量和使用寿命紧密相关,随着科技的发展和工业要求的提高,越来越需要对物体表面粗糙度值进行定量的分析与监控。粗糙度测量方法主要分为接触式测量和非接触式测量,其中利用触针接触式测量方法应用较广泛,但测量速度慢且容易对待测表面造成破坏性划痕,故不适合特定条件下的在线测量与自动监控的应用环境。为满足用户的需求,本论文选择非接触式测量方案。常用的非接触式粗糙度测量有:电子显微镜法、光学触针法、光学干涉法、光学散斑法、光散射法、光学传感器法等。根据待测的目标粗糙度范围及测量精度要求,本论文选择了基于激光散射的测量方案、进行理论分析、实验验证、光路设计、软件设计,实现了金属和绝缘表面粗糙度值测量。具体的研究内容如下:（1）介绍表面粗糙度测量系统的研究背景和现状,并根据测量目标和要求确定非接触式测量方案;（2）对比分析几种常见的测量方式,提出激光散射的非接触式测量方案,经理论分析说明了激光散射测量表面粗糙度的原理,对金属实验测量,证明散射光斑的一些特征参数与粗糙度值Ra存在单调性关系,验证方案的可行性;（3）设计系统具体的光路结构,选择合适的光学器件,完成光路结构封装,设计机械结构,保证测量系统的稳定性;（4）利用MATLAB设计GUI界面实现人机交互功能,完成计算机对工业相机的调用,通过对数字图像处理与计算,完成特征参数与粗糙度值之间的拟合;（5）通过对几种金属材料及绝缘表面的测量,与触针测量得到的结果对比,相对误差小于8%,能实现不同材料的粗糙度一键式测量和显示。