在利用多线结构光系统对大尺度连铸坯进行三维测量的过程中，线结构光中心条纹的提取精度是影响三维测量精度的重要因素。提出了一种对传统灰度质心方法进行优化的多线结构光中心条纹提取方法。对连铸坯表面激光横截面不满足高斯分布的线结构光条纹，利用图像背景差分的方式去除环境噪声，并根据线结构光条纹与背景间的灰度变化信息确定线结构光的边界，同时提取线结构光的感兴趣区域。根据光条在梯度方向上的灰度积分比例计算灰度质心法的自适应灰度阈值，利用灰度质心方法处理感兴趣区域提取出光条中心点，最后结合附近半径为5个像素的邻域内所定位的中心点进行质心重提取，获得连铸坯表面光条的亚像素中心坐标。现场测量结果表明：对反射特性不均匀的连铸坯表面的激光条纹光条中心进行提取，最终连铸坯边缘轨迹点的三维测量结果标准偏差在2 mm以内，该方法具有精度高、速度快、鲁棒性强的特点。

激光扫描投影前，需要对待投影工件上的背向反射目标进行扫描，并计算背向反射目标在投影仪坐标系下的中心坐标。研究了不同的背向反射目标扫描方法，提出了向日葵形扫描方法和外摆线形扫描方法。不同背向反射目标扫描方法的扫描时间不同，对应边缘扫描点的数量和位置也不同，会影响背向反射目标中心提取的准确性。实验结果表明，外摆线形扫描方法的扫描时间为0.612 s，数据使用率是光栅矩形扫描方法的6.719倍，平均中心提取误差为0.227 935 mm。向日葵形扫描方法的扫描时间为0.36 s，数据使用率是光栅矩形扫描方法的6.231倍，平均中心提取误差为0.055 710 mm。因此，向日葵形扫描方法能够缩短扫描时间，提高扫描数据的使用率，提取更精准的反射目标中心。

采用线结构光法测量金属表面形貌时，由于受到金属表面光学特性和散斑噪声的影响，条纹中心的提取误差往往较大。为此，提出了一种非相干线结构光形貌测量方法，避免了散斑噪声的影响。通过分析该方法测量金属表面形貌时的条纹图像特点，提出一种适合非相干线结构光条纹的中心提取方法。该方法首先采用结合积分图像原理的自适应阈值分割算法，对原条纹图像进行分割。采用灰度重心法粗提取原条纹中心坐标，以该坐标为基准向条纹宽度方向延伸，从而确定阈值分割后条纹图的感兴趣区和背景区，并去除背景区的噪声。经中值滤波后，采用几何中心法提取条纹中心。实验结果表明：采用该方法提取粗糙度样块表面非相干光条纹中心的平均误差为1.5 μm，提取齿轮渐开线样板表面非相干光条纹中心的平均误差为0.9 μm，均比其线激光条纹中心的提取误差小。所提方法能实现金属表面非相干线结构光条纹中心的精确提取。

高精度光栅衍射型激光告警系统是判断来袭激光功能并进行定位的光电对抗设备。为了提高定位精度，提出了一种改进光斑中心计算并拟合计算参数的算法。首先对激光光斑进行预处理，利用改进的连通区域标记算法和光斑中心提取算法进行计算，得出连通区域的中心坐标；其次设定方位角和俯仰角，采集图像并进行光斑中心计算，拟合成x、y方向的像素横、纵坐标以及激光参数的拟合曲面，进而判断来袭激光的方位角、俯仰角和波长；最后将改进的连通区域标记算法、光斑中心提取算法及参数拟合计算结果与传统算法进行对比。实验结果表明：拟合计算结果与真实数据的俯仰角误差小于0.4°，方位角误差小于0.2°，大大提高了激光方向识别的精确度。