传统上对凹球尺寸的测量是探针式,耗时且可能对表面质量造成划伤,因此,需要一种针对凹球尺寸的非接触测量方法。本文结合某企业实际需求开展了基于三线结构光测量凹球直径的研究。构建了三线结构光测量系统的数学模型和标定方法,提出了基于显著性目标检测算法的凹球区域分割方法,完成了激光线条的分割和中心线的提取,从而实现了激光线条的三维重建,最后提出了一种线结构光测量系统的仿真实验方法。第一章:阐述了课题的背景和研究意义,对比分析了主动式和被动式非接触测量技术,对结构光测量技术的国内外发展现状进行了综述。第二章:完成了三线结构光测量系统的数学建模,并结合三线结构光的特点,提出了一种三线结构光测量系统的快速标定方法。第三章:提出了一种基于显著性目标检测的凹球区域实时分割方法。结合凹球区域的特点,选择相应的显著性目标检测算法计算其显著图;基于显著性计算结果,通过提取前景与背景,进行区域分割,实现了凹球区域的显著性分割。第四章:研究了激光线条的图像分割与凹球的三维重建。实现了激光线条的分割、提取与匹配,继而完成了激光线条的三维重建。最后,通过数据拟合,得到了凹球的方程。第五章:提出了 一种三线结构光测量系统的仿真实验方法。基于3ds Max,进行了三线结构光测量凹球直径的仿真实验,验证了本文提出的方法的有效性。第六章:总结了全文研究内容,并对今后的研究工作进行了展望。