随着光学系统在军事、航空、民用等领域的广泛应用,对透镜中心厚度的要求也愈来愈高。但生产中对透镜中心厚度的检测大部分仍采用传统的接触式检测方法,而接触式检测由于具有准确度较低、人为因素大等弊端,已经无法满足对透镜中心厚度检测的需要,因此研制一款非接触、无损伤、响应快的透镜中心厚度测量系统具有十分重要的意义。本文的主要研究内容如下:本文基于激光三角法对透镜中心厚度测量系统进行研究。首先,基于激光三角法原理确定直射式双CCD激光三角法透镜中心厚度测量方案;根据系统测量方案完成测量系统的理论精度分析。其次,根据测量系统设计要求选取了所需器件,确定了系统的光学结构和机械结构;对系统整体结构、透镜装夹结构、相机装夹结构、激光器装夹结构以及外壳进行了设计;基于Microsoft Foundation Class（MFC）设计了透镜中心厚度测量系统的软件,实现数据的快速处理;在此基础上使用棋盘格标定板完成系统的装调与标定。然后,通过仿真透镜表面的散射光斑,分析了不同椒盐噪声系数下不同光斑定心算法提取结果的标准差、方差和极差,确定稳定性较好的灰度重心算法作为系统的核心算法;通过大量实验研究了激光波长、透镜材料以及测量环境对透镜表面散射光斑的影响,发现在超净室时635nm波长激光可以测量K9材料厚度不能测量石英材料厚度,405nm波长激光可以测量石英材料厚度不能测量K9材料厚度,同时发现405nm波长激光会在K9材料内部形成散射线段;提出了基于散射线段的厚度测量方法,经理论分析和实验验证完成了透明平板的厚度测量,说明了该方法的可行性。最后,使用透镜中心厚度测量系统采用不同波长激光对不同面型和不同材料的透镜进行了中心厚度测量;系统的测量范围为1～10mm,测量标准差小于0.01mm,满足透镜中心厚度的公差要求;分析了激光能量、光束口径、图像处理算法以及透镜倾斜造成的测量误差。