随着社会不断地发展,人们对于三维测量技术的需求与日俱增,其中结构光三维测量技术因其非接触性、结构简单、测量效率高和测量精度高等优势,受到越来越多企业和科研人员的关注,被广泛地应用到逆向工程、医学检测、工业生产、文物考古等领域。本论文主要围绕基于结构光的双目三维重建系统展开了相关的理论和实验研究,并开发出一款双目结构光三维测量系统。主要的研究工作如下:（1）根据检测需求以及所选用的系统模型设计了合适的系统装置,并完成相机、镜头以及投影仪的选型。开发并设计了一款双目结构光三维测量智能柜,使其具备存储、可移动、可展示、一线连机的功能。（2）分别采用棋盘格标定板与ChArUco标定板进行单目标定实验。对比分析两者的优缺点,实验证明采用ChArUco标定板的标定结果要优于棋盘格标定板,因此采用ChArUco陶瓷标定板开发了双目标定算法,并将其集成到双目标定软件。（3）选取合适的条纹频率,并采用四步相移法结合外差原理求解出具有唯一性的相位值。然后基于该相位值进行双目匹配,并对其进行改进和优化,使得匹配的速度和准确性得到提高,并通过实验验证该匹配算法的可行性。（4）模块化开发及设计该系统的配套软件,包括图像生成软件、投影仪操作软件、双目标定软件、三维成像软件。此外还通过陶瓷标准量块和石膏模型测试该系统的测量性能,并对其测量误差进行简要分析。试验结果证明该系统能够满足一般的测量需求,并且使用方便,重建时间只需4～5秒。