双目三维测量技术由于测量原理简单、接近人类关于生物视觉系统的认知,一直是人们研究的热点。该技术使用投影仪向被测物体表面投射图案,由于物体表面变化使投射的图案发生改变,然后用两台CCD相机拍摄物体,最终运用算法获得物体的三维形貌。本文重点探究了双目三维测量过程中的摄像机标定、立体匹配等关键技术并针对存在的问题提出了新的算法思路,最终将研究成果应用于本实验室所开发的测量系统中。本文研究的主要内容和成果如下：1.提出了适用于双目三维测量系统的标定参数优化方法。目前的非线性优化算法主要目的是减少单个摄像机在二维图像坐标系下的重投影误差,但测量的结果是通过两台摄像机在三维空间坐标系下得到的,两者之间存在着较大的差别。针对这一问题,首先利用基于质心的优化算法对每个摄像机的标定参数进行优化,该方法减少了标定参数在优化过程中的耦合程度,再根据双目测量系统的测量原理,通过调整标定参数的取值减少利用空间交汇法获得的三维坐标和真实空间坐标之间的差距。通过实验可以验证：相较于传统方法,本文所提出的方法能够有效提高测量精度。2.提出了一种基于单幅散斑条纹和相移光栅条纹投影的物体三维轮廓测量方法。首先在物体表面投射散斑图案获得初始的匹配点对,再通过投射相移光栅条纹解得的主值相位场对获得的点对进行精确匹配。所提出的方法通过投射散斑图案确定不同视角下对应像素点的所在位置,不需要采用解包裹算法得到完整的相位场,使得每一像素点的精确匹配点可以直接在主值相位场中获得。实验证明所提出的方法可以获得高质量的三维形状测量结果,且相比于传统的光栅相位法在测量速度上有较大提升,增加了光栅投影三维测量的实用性。