在工业生产中,需要对各种体积大小的堆积物进行测量,以判断生产计划的执行程度或库存货物的量的多少。传统的大型堆积物体积测量方法存在诸多局限,无法提供高效率、高精确度的解决方案。针对这一问题,本文提出利用基于多线结构光的堆积物三维测量方法,在传送带上通过累加测量小堆积物体积,实现对大型堆积物体积的实时测量监控。本文主要研究内容如下:首先,介绍了堆积物形貌测量技术和结构光测量技术的国内外研究现状,并从激光三角法基本原理和多线结构光测量原理的角度阐述三维重构测量技术的检测原理,为基于多线结构光的三维重构技术提供了理论和技术依据。其次,设计了三维重构系统的整体架构,根据相机线性针孔模型,阐述了相机视场角标定原理,然后根据此方法介绍了改进的相机视场角标定方法,并提出了利用空间向量计算的激光器投射角标定方法。进行了系统的硬件和软件设计,以及图像处理算法和深度计算算法的设计。改进了Steger算法以提取光条中心,大大提高了提取光条中心的准确度。提出了多线结构光的三维重构算法和深度计算公式,实现了三维重构动态实时测量。最后,分析并处理了获取的点云数据,进行了点云数据的三角网格化。通过对比多种点云滤波器和点云数据三角网格方法,经过数据分析和对重构效果的比较,选择了Delaunay三角剖分方案进行三维重建,并利用离散化思想对三角网格进行了体积计算。分析了系统误差产生的原因,并提出了减小系统误差的方法和措施;进行了多组实验并对测量结果进行了误差分析。结果表明本文所开发系统可实现堆积物的体积三维非接触式动态实时测量,检测相对误差为4%,达到了设计要求。