逆向工程是当代先进制造技术的重要组成部分,在吸收国内外的先进制造技术、缩短产品的开发周期以及降低生产成本等方面发挥着重大的作用。柔性测量臂由于其体积小、重量轻、携带方便、测量范围不受工作台面限制等优点,已日益受到逆向工程领域的重视。目前在国外,柔性测量臂的技术已经非常成熟,但是价格也很昂贵,因此,开发出技术相对成熟、成本较低的国产设备成为当务之急。本文在前人工作的基础上,对新开发的柔性测量臂激光测量头的标定和精度进行了研究。首先针对柔性测量臂是基于单目视觉测量技术的特点,对单目视觉测量方法进行介绍,并对单目视觉测量中常用的几种测量做了详细的介绍,接着对单目视觉测量系统实现的关键部件(例如镜头、CCD、图像采集卡等)的选用原则进行分析。其次对柔性测量臂工作原理和激光测量头成像原理作了简要介绍,针对柔性测量臂激光扫描头是使用单摄像机和线结构光来匹配被测物体表面的三维数据特点,设计了一种新型的阶梯形标定块,通过标定块图像和激光条纹图像完成了摄像机的内外参数标定和激光平面参数标定。最后分析了影响三维激光扫描系统精度的几个因素,并根据不考虑畸变,仅考虑一阶径向畸变两种摄像机模型,分别在选中间12个孔和选30个孔作为标定点时进行摄像机标定实验和标定误差分析比较,再根据同时考虑径向畸变、偏心畸变和薄棱镜畸变的摄像机模型提出了一种新的标定方法,并用这种标定方法进行摄像机标定实验和标定误差分析比较,最后分析了空间圆的透视投影模型及误差模型,并提出了相应的修正方法。