随着测量手段和技术的不断发展,测量要求和测量场景的多样化,物体的三维轮廓测量技术发展迅速,已经广泛应用于测绘测量、产品的逆向工程、模具设计等多个领域。在目前诸多的三维轮廓测量方法中,激光三角法三维轮廓测量是应用最广泛最受欢迎的测量技术之一。本文所研究的三维测量系统,其原理是基于线激光扫描的垂直入射式激光三角法,这是一种光学主动式非接触的三维测量方法。线激光垂直投射于待测表面,图像采集设备和线激光的位置关系相对固定,利用移动平台带动物体运动,实现线激光对被测物体表面的全扫描,对相机拍摄到的线激光在被测物体表面的变形图像进行分析和计算,最终重建被测物体表面的三维轮廓。本论文的研究内容可分为以下四个方面：(1)在激光三角法测量原理的基础上,设计以及搭建了以线激光器、工业相机、步进电机和计算机组成的测量系统。(2)研究了相机的针孔模型和畸变模型,对相机的标定原理和参数以及标定方法进行了阐述。根据本扫描测量系统的设计原理和组成架构,得出系统的参数标定方法,包括了对相机内外参数的标定、激光光平面位置标定和平移的标定,并通过标定实验获得了本测量系统的各参数,为后续的三维扫描测量提供了依据。(3)在测量系统的硬件平台的基础上,开发了本系统的软件模块,主要包括了以下4个系统功能的实现：系统标定、图像采集、图像处理和三维轮廓重建,从而实现了系统从线激光扫描、图像滤波去噪、基于灰度重心法激光光条纹中心提取、计算表面点的三维坐标、Delaunay三角剖分三维重建的全过程。(4)4组对比实验：不同材质表面物体、不同采样间距点云采样、不同扫描角度、双视场拼接,通过各组实验的三维表面重建效果对比,验证了本文的三维测量系统的有效性,其中系统的深度分辨率达到了0.2mm,测量误差约为0.064mm。