三坐标测量机非接触扫描测量由于具有众多接触测量无法具备的优点,在自由曲面测量等领域中发挥着越来越重要的作用。激光三角法测头是三坐标测量机最常用的光学测头之一,如何提高三坐标测量机激光三角法非接触扫描测量技术的测量精度是一个重要的研究方向。PCI总线由于具有高速和资源自动配置等优点已经替代传统的ISA总线成为PC机中主流总线,而且具有进一步发展的潜力。以前的三坐标测量机光栅信号处理电路都是基于ISA总线的,因此急需开发基于PCI总线的三坐标测量机光栅信号处理电路。本文主要工作包括以下几方面:1.研究三坐标测量机、PH10回转体和激光三角法测头构成的三坐标测量机非接触扫描测量系统,建立了光学测头安装姿势误差补偿数学模型,此数学模型不仅适合光学测头,而且对触发测头同样适用。2.对触发测头安装姿势误差补偿数学模型进行化简,设计了标定算法,在高斯法的基础上采用分段线性化的算法求解数学模型参数,标定实验简单快捷,算法拟合精度较高,速度快。3.采用改进的遗传算法求解光学测头误差补偿数学模型,采用实数编码方式,同时运用了算术交叉算子、高斯变异算子以及最优保存策略,实验证明应用这种算法标定三坐标测量机光学测头具有高效性。4.设计了基于PCI总线的三坐标测量机光栅信号处理电路,并采用Numega公司得开发工具DriverStudio开发了设备在Window2000/XP下的WDM驱动程序。