随着现代测量技术的迅速发展,光学式三坐标测量机逐渐成为现代测量领域的研究重点。在我国的工业生产中,三坐标测量机被广泛应用于各行业,特别在立体印刷、航空叶片测量、古文物修复、医学三维打印等方面,三坐标测量机的应用具有十分重要的意义。传统的三坐标测量机大部分采用接触式点扫描的方法进行三维测量,其测量速度慢,数据采集密度低,不利于工业化应用。现阶段,基于图像处理、应用光学以及机器视觉等高新技术的融合发展,三维测量技术逐渐完善,人们可以更快速、更准确地获取客观物体的三维轮廓信息。因此,本课题的开展具有十分重要的理论意义和应用价值。本论文介绍了国内外常用三维测量技术的研究现状,针对三维轮廓测量技术存在三维测量速度慢、数据采集密度低、测量精度低等问题,本课题提出一种采用线激光的非接触式三坐标测量机,加快三维测量速度,提高数据采集密度,改善工作效率,有利于工业化应用。本课题提出的三坐标测量机基于激光三角法测量原理,根据直射式测量方法的特点,完成光路系统的设计和硬件系统的搭建。其中,本三坐标测量机的硬件系统主要包括光学三维测量模块和二轴运动平台控制模块。光学三维测量模块中主要包含线激光器和三维相机；二轴运动平台控制模块主要包含计算机、运动控制器和二轴直线电机。在后期三维数据处理中,本课题提出了一种自适应滤波及多视场三维图像拼接方法,通过利用动态搜索窗口,自动选择最佳的滤波窗口对噪声进行滤波,并根据三维图像的互相关匹配特性,对三维图像进行拼接处理。最后,对多种样品进行三维测量,详细分析测量结果和性能指标,测量样品包括：(1)两种不同半径尺寸的基准滚珠；(2)三维自然纹理的皮革材料；(3)航空动力叶片的后缘轮廓。根据测量结果分析可得,本三坐标测量机测量速度快、数据采集密度大、三维测量精度高,适用于高精度测量表面曲率变化大、曲面形态复杂的物体。综合上述结论,本课题提出的三坐标测量机达到高速、高精度、高分辨率的技术要求,对于复杂曲面的高精度三维测量起着重要作用,在三维测量领域具有广阔的应用前景。