伴随着全球的石油天然气资源的日益紧张，许多国家渐渐将目光投向了海洋。深海石油气资源的开发和利用受到越来越多的国家的重视。要开发海洋资源必须具备有先进的海洋工程技术，而水下焊接作为海洋工程技术中重要的一环，其应用的要求也越来越高。水下焊接由于其本身的限制必然要求发展焊接自动化及其智能化技术。焊缝实时图像采集和处理以及焊缝自动跟踪是焊接自动化和智能化的一个重要内容。本论文研究了成型焊缝图像的实时采集和处理，建立了水下焊接成型焊缝图像采集和处理硬件平台和软件系统。 本文用激光结构光作为辅助光源进行了焊缝图像的采集，在成型焊缝的图像采集过程中自制了激光图像采集防水罩，解决了现有设备采集不到水下成型焊缝图像的问题。针对水下焊接成型焊缝图像存在大量噪声的特点，采用了多种的滤波方法对图像进行滤波处理，并最终采用了中值滤波、图像锐化、二值化、形态学处理、细化处理的处理流程。 为了获得较高的标定精度，利用机器人重复定位精度高的特点，提出了一种基于机器人基座标的摄像机的标定方法。 设计了实时成型焊缝图像采集和处理的软件平台用于实验，采用了实用的图像扫描法求取了成型焊缝图像的熔宽和余高参数，并计算了其相对误差。 最后对成型焊缝图像采集和处理的结果进行了分析，初步提出了产生误差的原因。