液位是工业领域中比较重要和常见的测量参数之一,其广泛应用于化工、石油以及动力装置等液体存储设备中。随着现代光学技术与光电子技术的不断进步以及电荷耦合器件CCD的快速发展,使得利用高分辨率线阵CCD探测液位的微小变化成为可能,并为液位测量提供了新的手段。本文提出在单个LED光源的照射下,液位图像信号直接投射到线阵CCD上,以实现液位测量的新方法,并用此方法研制了一套基于线阵CCD的液位测量装置。本文首先对基于线阵CCD的液位测量技术进行了全面的介绍,包括线阵CCD的工作原理、线阵CCD液位测量技术的研究现状及其优越性等；着重介绍了线阵CCD液位测量系统的光路设计,通过PCI数据采集卡采集并记录几组LED的光场分布曲线,利用Matlab拟合出了LED光场空间分布曲线的函数解析式,进而对LED的放置角度以及放置位置进行光路建模与仿真,求得任意量程下的最优解：然后,以FPGA和DSP技术为基础,与其他电路设计技术相结合,设计研制出一套基于线阵CCD的液位测量试验样机。在测量装置中,线阵CCD实现光电转换功能,ADC完成数据采集,FPGA生成CCD、ADC等芯片工作的时序信号、实现对各个功能模块的控制、图像的数字滤波以及与DSP的通信功能,DSP主要用于液位特征提取以及将液位信息发送到配有ⅡC接口的外围芯片中。最后,对线阵CCD液位测量装置进行系统标定以及误差分析。通过在不同环境中的多次实验,证明本课题研制的液位测量系统的各项指标参数均满足预期要求,并为液位测量方案的进一步改进及应用提供了依据。