本发明提供一种线结构光定位投射影像获取装置，包括：线结构光发射器，用于通过一柱面镜在空间中形成一激光平面，并投射在被测物体上，形成线结构光；视觉传感器，用于获取被测物体带有线结构光的影像；机电自动控制器，用于驱动并控制线结构光发射器的激光投射方向和视觉传感器获取影像的方向；计算机，用于控制机电自动控制器，使视觉传感器和线结构光发射器同时到达拍摄被测物体影像的准确位置。本发明提供的线结构光定位投射影像获取装置，可以解决目前线结构光视觉传感器由于其配套的外部支撑结构很不完善、制约线结构光视觉传感器在实际使用中的适用范围的问题，使得线结构光视觉传感器可以大规模应用。