在激光三角测量系统中，激光条纹中心线的提取精度与处理速度之间存在固有矛盾，制约了高动态在线三维检测的实现。针对该问题，本文提出一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的硬件协同处理方案，旨在兼顾亚像素级精度与高动态下的检测性能。系统以灰度质心法为核心算法，通过并行流水线架构在单片FPGA上集成图像采集、实时处理与基于GigE Vision协议的传输功能。设计中采用每个时钟周期处理4像素的并行计算单元、多级流水线划分及基于“乒乓操作”的行缓冲机制，显著提升数据吞吐率；同时，结合自适应阈值生成与高保真定点运算策略，在避免浮点运算的同时确保亚像素精度。实验使用1624×1240像素、358 fps的图像输入，结果表明：中心线提取帧率达358.4 fps，与采集帧率完全同步；中心线拟合残差均值约为0.244像素，达到亚像素精度；在手动重复放置工况下， 2 mm 标准量块测量的高度重复性标准差优于 2.1 μm；全量程内最大测量误差控制在 60 μm 以内。本研究验证了所述FPGA方案能够有效统一激光条纹中心线提取的速度与精度，为高速高精度的嵌入式视觉测量系统提供了可行的技术路径。