弯管是现代机械装备中的常见零件,由于加工后的弯管存在回弹,导致弯管无法进行良好的装配,故需要及时地测量、回馈数据,以实时的对加工的弯管进行修正,使弯管加工能满足精度要求,降低加工成本。而线结构光视觉测量系统具有非接触测量、精度高、实时性良好等特点,被广泛应用于质量检测、加工制造等领域。本文针对弯管的非接触快速测量问题,对基于线结构光的视觉测量技术进行了研究,提出了一种快速、有效的视觉测量方法,并进行了实验验证。本文主要研究内容如下:(1)基于线结构光的视觉测量系统的研究。研究了激光三角法中的直射式和斜射式的特点,选择了斜射式激光三角法作为系统的测量原理,设计了系统的主要硬件组成和软件的工作流程。(2)基于线结构光的视觉测量系统标定方法的研究。线结构光测量系统的标定主要包括摄像机标定和光平面标定,首先分析了现有的摄像机标定方法,选择了张正友标定法进行摄像机标定,再研究了常用的几种光平面标定方法,并提出了一种基于距离约束因子的单应性矩阵算法,进行光平面标定,通过MATLAB软件作为标定平台,进行实验验证了该方法的有效性。(3)图像处理算法的研究。首先通过中值滤波、阈值分割、形态学处理等图像预处理方法消除弯管上光条图像的各种噪声,改善图像质量,再对几种光条中心提取算法进行了研究,提出了一种基于自动兴趣区域选取和灰度重心法结合的提取算法进行光条中心提取。(4)椭圆拟合算法的研究。本章对椭圆拟合点基于垂直轴线的虚拟平面进行提取,并垂直投射在虚拟平面上,利用点的正态分布原理进行孤立点的剔除,并通过最小二乘法对这些点进行椭圆初拟合,再通过参数形式的椭圆拟合方法进行进一步拟合,提高轴径拟合的精度。(5)弯管测量实验的研究。获取弯管每部分的椭圆拟合数据,得到其三维空间参数,进行三维重建,得到弯管的三维模型。与弯管实际模型作比较,验证本文方法的可行性。