在国民经济的各领域，迫切需要对重大装备中的大型构件进行现场快速修复的技术，激光再制造机器人可以满足这种需求。随着计算机技术和机器人技术的发展，激光再制造机器人已经成为研究的主要方向。由于再制造对象个性不同，若实现自动化、智能化，必须获取它们的尺寸、形貌、位置及缺损信息，而且还需要对加工过程进行监控。因此，为激光再制造机器人研制一套视觉系统显得尤为重要。　　 双目立体视觉系统就像人的双眼，能够通过不同视角下拍摄的两幅二维图像，获得物体的三维信息。结构光是激光投射器通过柱面镜形成的线状条纹。它照射在被测物体上，受其调制，形成带有被测物体三维信息的条纹图像。双目立体视觉最困难的环节就是特征匹配，本文提出了一种用结构光增加物体特征信息、对结构光条纹进行匹配的结构光双目立体视觉系统，作为激光再制造机器人的视觉系统。开展该研究具有重要的理论意义和实用价值。　　 文中详细介绍了双目立体视觉原理，数学模型，标定和匹配，综述了国内外发展现状，提出了一种快速准确的匹配方法。　　 课题设计了由两台摄像机、激光投射器、计算机等仪器构成的硬件系统结构；编写了一套视觉系统专用软件；并使用该系统进行了实验。实验结果表明：结构光双目立体视觉系统能够满足激光再制造机器人对测量精度和测量速度的要求。　　 本课题创新之处在于设计了一套用于激光修复再制造机器人的结构光双目立体视觉系统，它由摄像机、激光投射器和计算机组成，实现了机器人对待修复物体缺陷部位和形状的自动识别。将结构光融入双目立体视觉系统，根据极线几何理论建立了一种快速准确的图像匹配算法。该方法能够确保极高的匹配精度且运算量小，满足系统实时性要求。用OpenCV和Matlab编写了视觉系统的标定程序，采用2D平面靶标，进行了摄像机及机器人手眼标定；并借助机器人示教盒检测了标定精度，做了误差分析。用LabView和Matlab编写了一套激光再制造机器人视觉检测专用软件，实现了对待测物体的三维测量。