目前，利用计算机对现实世界的物体、环境进行三维模型重建是计算机视觉领域中的一个研究热点。在煤矿这样的高危险环境下，对环境进行实时监测、重建场景的三维模型具有很重要的意义。本文主要研究装载于矿井机器人上的三维激光扫描系统。本文首先设计了一款矿井机器人的样机，分别对机器人系统的机械、电气结构进行设计，然后对机器人上用到的主要器件进行了选型，进而提出了三维扫描仪这一研究目标。完成了机器人样机的加工，并对机器人样机进行了简单的运动实验，表明机器人样机符合设计参数要求。然后介绍了本文设计的三维激光扫描仪的结构，以及三角测距原理和摄像头的成像模型。利用张氏标定方法完成了摄像头的标定，并提出将改进的Hessian矩阵法和形态学的方法相结合的光条中心提取算法，通过实验验证本文的算法效率得到了有效提高，并且能有效去除光条的反射。最后利用搭建好的三维激光扫描仪，在正常光照条件下对实验室的环境进行三维地图重建。通过实验验证了本文提出的算法能达到良好的效果，并且对环境的要求不高。整个三维激光扫描系统由线激光发射器、摄像头、步进电机以及固定架等硬件组成。成本低廉、易于组装是该系统的两大优点。软件部分则采用了Visual C++、OpenCV及OpenGL开源函数库来编写。