为了提高激光光斑位置测量精度，考虑影响光斑测量精度的因素，并对若干关键技术进行研究。为了抑制由于气溶胶散射导致的激光后向散射，研究距离选通技术，提出一种基于四象限探测器的异步距离选通技术；为了削弱大气湍流的随机扰动对激光光斑成像的影响，提出一种改进的盲解卷积事后复原方法，并从数学上证明了该方法的收敛性；为了消除多传感器采集图像之间的差异，提出一种基于目标区域的图像配准算法；还原光斑图像并利用高斯曲面拟合法提取激光光斑的位置信息。实验结果表明，提取到的激光光斑位置精度不大于0.3 pixel。

针对传统点结构光测量系统的标定方法难以满足远距离、高精度的测量需求，提出了一种基于单目视觉的两轴转台标定新方法。在激光测距仪绕旋转轴转动过程中利用标定墙和拦截面分别拦截激光射线形成激光光斑，通过单目视觉定位计算激光光斑的空间坐标，进而差分得到激光测距仪虚拟出光点的位置，最终拟合出旋转轴方向矢量和轴上定点坐标。利用虚拟出光点进行标定减少了激光光斑空间坐标误差对旋转轴标定的影响，大幅提高了转台的标定精度。在对转台的两个转轴精确标定的基础上，利用激光指向和测距信息可实时解算出目标三维坐标。实验证明，坐