随着计算机技术的发展,产品设计、制造、检验越来越多的依靠计算机的辅助。在这个背景下,复杂表面的数字化成为了一个新的课题。准确、经济、高效的获得复杂表面的三维数据对制造业的各个环节起着重要的作用。本文的主要贡献包括:提出了激光条纹获取方法,显著提高了获取激光条纹中心的准确性,并且极大地提高了计算效率;提出了激光强度控制方法,该方法有效地增强了三维表面扫描系统对于不同测量材质,不同测量环境的适应能力;通过所提出的多目数据融合算法有效地提高了多通道数据融合的准确性和融合速度:提出了一种针对特定三维扫描头的自动标定方法,该方法极大地提高了扫描头标定的速度与准确性;成功地将ICP算法应用于表面质量评估。本文首先对线式激光扫描头的原理进行了简要介绍,并对三维测量的关键技术进行了介绍,而后,以本文实现的软件框架为例,围绕软件框架的测量部分、运动机构控制部分、自动标定部分、数据后处理部分和用户界面进行了深入的讨论。