冷弯空心型钢广泛应用到建筑交通、汽车船舶等行业中。在实际生产过程中,冷弯空心型钢的品质参数(断面的宽、高、对角线和弯角外圆弧半径以及钢表面凹凸度等)常采用人工方式进行测量。人工测量方式存在连续监测困难、检测反馈实时性差和检测精度易受人为因素影响等问题。随着机器视觉测量技术和自动化技术的发展,基于视觉测量技术的冷弯空心型钢品质参数测量有着重要的现实意义。本文基于线结构光测量原理,设计实现了冷弯空心型钢三维轮廓在线测量系统,具体工作如下:(1)针对生产实际中光噪声干扰,利用同态滤波算法改善图像采集的清晰度和对比度。针对Steger条纹中心线提取算法的多次卷积运算造成的算法时间复杂度高的问题,提出了一种基于阈值化、连通区域提取和形态学膨胀相结合的自动分割结构光条纹感兴趣区域(ROI)的方法,将图像条纹区域预分割出来进行卷积运算,提升了算法运行效率。(2)利用相机标定、结构光平面标定、结构光轮廓空间标定的“三步法”系统标定方法,实现了测量系统的高精度标定。采用圆形阵列标定板代替传统的棋盘格标定板的标定方法来减小相机标定误差。通过建立临时坐标系的方法简化复杂的结构光平面标定过程。为解决结构光轮廓空间标定误差大的问题,提出了一种L-M算法优化最小二乘法的二次优化算法,实现了结构光轮廓的高精度标定。同时通过三维点云数据,分析了冷弯空心型钢品质参数的测量原理,完成对于冷弯空心型钢断面的宽、高、对角线和弯角外圆弧半径以及钢表面凹凸度参数的测量。(3)设计实现了冷弯空心型钢三维轮廓测量系统和可视化实时监控界面。利用交替曝光的新型采集模式解决了多结构光空间交叉导致的错误拟合圆问题。实验结果表明本测量系统的准确性和稳定性均高于人工测量方式,测量结果符合GB/T 6728-2017《结构用冷弯空心型钢》的测量精度要求,高、宽等测量误差≤±0.2mm,弯角外圆弧半径测量误差≤±0.5mm。