二维激光位移传感器基于线结构光测量原理而设计，是一种精密的二维轮廓快速测量装置。其相对于传统位移传感器，有着结构简单、体积小、测量速度快、效率高等优点。本文在研究了线结构光基本原理和硬件图像处理算法的基础上，本着工业传感器小型化的思想，完成了基于FPGA的二维激光位移传感器的设计研究，主要工作如下：1)在对线结构光基本理论研究的基础上，建立了二维激光位移传感器数学模型，确定了基于FPGA处理器、Camera link接口相机和线激光器的整体硬件设计结构；2)以现场可编程逻辑器件为核心，完成了图像采集、数据处理硬件电路的设计；硬件电路主要由Camera link接口硬件接口模块、以FPGA芯片EP3C40Q240C8为核心的控制模块、SDRAM数据存储模块、VGA显示接口模块和串行通讯接口模块组成；3)以时序电路基本设计思想为指导，Verilog语言为工具完成了系统硬件平台驱动逻辑开发；主要包括Camera link数据采集模块、异步FIFO模块、SDRAM控制器模块、VGA显示接口模块和异步串行通讯模块的驱动逻辑设计；4)基于线激光器投射光束截面的高斯光束特性，并结合FPGA硬件算法特点，研究了基于梯度质心法和灰度质心法的线结构光光条中心定位算法，并对两种算法进行了精度分析和对比；5)采用自由二维平面标定靶法完成了系统标定，并对系统进行了精度分析。