以实现自由曲面在线检测为研究目标，深入分析国内外相关研究成果，对应用线结构光非接触测量技术的各个环节进行分析研究，提出了从CAD文件提取数据制作“数字样板”进行物体在线检测的方法。对自由曲面测量方法进行比较，根据非接触测量技术的发展状况和现实条件，对激光三角测量原理进行了深入研究，选择应用线结构光技术的激光扫描测量系统作为研究内容。对提取光条中心的方法进行改进，建立了测量系统的数学模型。结合线结构光图像的特点，对于线结构光图像处理方法进行详细研究。经过对比分析多种阈值图像分割方法，提出可以有效地分割简单背景条件下线结构光图像的区域搜索类间方差法，对设备无关位图格式也进行了简要介绍。通过分析常用CAD文件格式，提出直接从CAD数据文件中获得理论数据的方法，并用VC++进行编程予以实现，以AutoCAD生成的网格曲面为例进行了数据提取。对B样条曲线曲面基本理论进行研究，提出一种B样条曲面与平面的解析求交方法，并验证了方法的正确性。初步地研究摄像测量系统标定方法，通过试验对测量系统简单标定，进行样件检测并对影响线结构光非接触测量系统精度的因素进行了分析。