近年来,随着工业自动化和视觉检测技术的迅速发展,影像测量和激光测量已普遍应用在实际的成产中。非接触式测量可以克服测量环境的影响,实现对工件的高精度测量。面对市场上测量仪功能单一、测量效率不高的现象,本文所研制的测量设备集影像测量技术、线激光三维测量技术、接触式测量技术和全局标定技术等于一身,可实现多个测量工站、多传感器的在线转盘式全尺寸测量系统。本文的主要研究内容如下:1)论述了国内外接触式测量和非接触式测量的相关设备,详细陈述了非接触式测量的方法。最后对3C行业尺寸相关测量仪做出对比,由于此类设备功能比较单一、产能不高、占地面积大,因此研制一套在线式高速高精度的全尺寸测量系统。2)对测量尺寸的需求做出详细分析,根据测量原理和测量效率设计出转盘式设备架构和相应的测量工站。通过对相机、镜头、图像采集卡、线激光传感器、接触式位移传感器以及直线电机等硬件进行分析对比,确定测量元器件选型,并对光机电系统中的各个测量工站进行设计,从而实现了整机光机电系统的硬件研制。3)对系统进行标定,包括相机标定、PPG标定、线激光精度标定、实物仿形标定以及全局标定,实现了各测量工站的精度标定,同时将多传感器坐标系的融合,统一到同一世界坐标系中进行测量。4)针对各个尺寸的测量提出了相应的测量原理与计算方法。采用影像测量方法实现二维平面尺寸的测量,使用接触式位移传感器实现厚度尺寸的测量,采用线激光扫描实现台阶尺寸、轮廓度、平面度的测量,同时针对上述的形位公差尺寸给出各自的计算方法。研究了滤波算法、边缘检测算法、最小二乘算法、点云数据的预处理、点云拼接以及曲面重构等相关技术,实现了光机电系统中不同测量工站的相关尺寸测量。5)对本文设计的测量设备进行测量系统评价,主要在GRR(重复性和再现性)、偏倚、线性度以及相关性分析等几个方向展开实验,测量结果与评判原则进行对比,结果表明该在线测量系统满足要求。