伴随科学技术的迅猛发展,现代工业进入到前所未有的“高级发展阶段”。社会对工业产品现代制造业的要求也越来越高。在这个过程当中三维实体数字化检测技术也随之出现,实时、高效、准确的三维检测技术是现代制造业必须解决的难题。结构光三维检测技术是一种基于主动视觉的非接触三维检测方法,具有高精度、大量程、易扩展、适应性强等特点,在文物保护、工业自动化、逆向工程等领域得到广泛的应用,已成为“非接触三维检测技术”中具有非常好的发展前景的一项技术。本文以三维结构光检测技术为基础,使用投影光栅图案作为结构光投射在被测物上,再使用相机成像后,主要完成结构光的空间三维检测模型进行解算而获得三维点云数据以及点云的处理与拼接两方面的工作,实现对大型物体的三维面型检测任务。本文的主要研究内容如下:在研究分析结构光的经典系统检测模型的局限性基础上,对一种改进的三维系统检测模型重点分析了以数字光栅投影结构光相关的模型标定技术。阐述相机畸变及相机的小孔模型,详细分析了基于单平面棋盘格的相机标定方法和基于圆心靶标的系统标定方法。开展了与光栅投影结构光检测技术相关的图像处理技术的研究,包括如何校正投影光栅的非正弦性等问题,分析了投影光栅非正弦性的原因。研究了光栅条纹的梯形校正以及基于相移的光栅自校正方法。同时阐述了关于数字投影光栅结构光图像相关的图像去噪声技术,研究发现利用余弦相似度改良非局部均值滤波算法使其有了更好的去噪效果。对如何获得精准相位进行了研究详细对基于拍频原理的多频外差解相位技术进行了研究。针对大尺寸物体的检测任务,开展了相关的点云处理技术研究,在点云去噪和点云平滑处理后,着重研究完成点云的配准技术的研究。从而实现了使用光栅结构光方法对大型物体进行面型检测的任务。