激光切割机高度跟随检测系统用于在切割过程中实时检测工件表面高度变化,使切割头能够跟随其起伏做出相应的调整,保证焦点始终处于理想位置。目前,国外已经开发出带有高度跟随控制机制的激光切割机头,但是价格昂贵,而国内市场上尚未有相关产品出售。本文提出一种以CCD摄像机为检测工具,以激光三角测量法为原理的激光切割机高度跟随检测系统的设计方案。该方案的系统硬件部分选用工业用黑白CCD摄像机作为拍摄工具,激光二极管作为参考光源,并采用CCD专用窄带滤光片增强画面效果。图像处理部分采用一阶微分期望值算法代替直接灰度阈值截取法来确定光斑边缘的位置;采用质心法计算圆心位置,并利用双线性插值法增加质心计算点数,从而提高了光斑成像中心的计算精度,达到亚象素级别。在数值计算时,没有直接套用传统的三角测量公式,而是通过在系统标定的时候建立关系表,实际测量时利用插值法查表求得工件表面高度偏移值,从而简化了原本繁琐的标定过程。在采集卡控制部分,借助于VC++6.0开发工具,通过静态调用采集卡自身提供的32位动态链接库,实现视频图像的显示及捕获。本文提出的研究理论及设计方案切实可行,已经在数控系统上进行了验证。