传统的三角测量法实际应用中,输入与输出之间的非线性关系会带来原理性误差,系统分辨率与测量范围相互制约。目前的激光三角测量中大部分采用CCD作为接收器件,但CCD的测量范围有限,必须对其进行相应的改进才能实现大尺寸物体的高精度测量。本文在三角法测量基本原理的基础上,采用三个CCD分段测量的思想,设计了一种新型的大尺寸测量系统。实现了三角测量法在大尺寸测量中的应用。并解决了测量系统中的一些主要因素对其测量精度的影响。论文首先详细阐述了系统分段测量基本原理,设计了测量系统,计算出系统的测量精度,并通过仿真图给出了测量精度与测量范围相互制约的关系。通过控制主从透镜的位置关系和CCD的摆放位置来实现不同范围内光信号的接收。为了扩大测量范围采用了CCD尺寸扩展和虚拟透镜的方法。其次介绍了测量系统,包括五个主要组成部分—激光器、准直滤光系统、探测器、数据采集卡和光强控制系统。通过增加会聚透镜和准直系统使CCD成像更加准确清晰。对CCD测量信号进行了采集、滤波,给出了光点位置的计算方法,同时也给出了系统的软件程序框图。最后,对影响系统精度的因素—光源稳定性、物镜形式、被测物表面特性和结构因素一一作了详细的分析并提出了改进措施。通过仿真实验验证了改进后的精度有了很好的提高。