线阵CCD测量系统是一种基于非接触的测量系统,它能完成一些传统测量工具无法实现的测量(如:测量高温固体的长度等)。并且在测量过程中它还具有检测精度高、处理速度快、抗干扰能力强、运行稳定等优点,现已成为测量领域研究的热点,并被广泛应用于图像采集、非接触式测量和实时监控等领域。目前在线阵CCD系统中,使用较多的是单线阵,它虽然具有以上优点,但由于它是单行像元阵列的,因此无法应用于如高温物体的温度场测量和物体偏移角度的测量。本文研究并设计的基于三色彩色CCD的多功能测量系统不仅很好的弥补了这一缺陷,而且也能完成单色CCD测量系统的测量功能。本文在阐述了CCD测量系统的测量原理的基础上,设计了彩色CCD测量系统的整体结构,主要包括光学系统和采集系统。由于光学系统的设计可以随所测量对象不同而灵活变动,因此本文主要针对测温系统进行了光学系统设计;采集系统设计中,采用FPGA+ARM的平台架构,使用了专门用于处理彩色CCD信号的芯片VSP3100,它集成了CDS、PGA、ADC三个功能模块,减少了来自器件接口处的噪声,而且由于其体积小,方便了硬件设计与布线。同时在采集系统中选用了自带USB控制器的ARM芯片LPC2148,不仅能完成高速的数据传送,并且因其内置较大容量的FLASH,而不需外扩存储器,使得硬件设计更加简单。在软件设计中,主要完成了FPGA的驱动时序设计和ARM的主控程序设计。在FPGA的编程设计中使用了内嵌FIFO核,能够合理利用FPGA资源减少成本。论文最后通过测量单缝衍射光强分布实验测试系统的精度和稳定性,并给出了具体的数据和误差分析。结果表明,本测量系统检测精度高、稳定性好、操作方便,具有实际的应用价值。