本文针对汽车生产线中零部件间隙尺寸的测量，研制一种可手持的嵌入式视觉传感器，很好地满足现场测量的应用需求，为监控车身零部件的加工质量提供了一种新的手段。本文基于激光三角法测量原理，设计了一种结构光传感器，结合嵌入式技术，在传感器中实现图像采集、处理及传输的功能。文中首先阐述了该传感器的测量原理，通过投射线结构光到被测物表面，采用CMOS传感器接收图像信息，建立视觉传感器模型，实现非接触式测量。其次，针对系统低功耗、高精度等使用要求，构建了嵌入式系统的硬件电路，完成了方案中图像传感器、CPU、通讯模块、供电系统的具体硬件实现和功能测试。再次，通过对嵌入式操作系统学习和研究，构建了针对ARMv7-A与C64x+DSP嵌入式处理器架构的编译环境，完成了嵌入式Linux操作系统对OMAP3530嵌入式应用处理器的移植工作。在此硬件平台基础上进行了基于嵌入式Linux操作系统的驱动开发与功能调试，实现了上述硬件系统的正常运作。开发了基于Linux的图像采集应用程序，通过负载分析，优化系统性能，达到图像数据的实时采集与分析处理。最后通过实验验证，对已知尺寸标准件进行反复测量，实验结果表明，该传感器能够完成图像数据的采集，达到设计的预期目的。通过比对实验数据，找到偏差的影响因素，并提出对系统进行改进的方案。