面向工业领域的三维外形测量技术在产品外形设计、产品质量检测、逆向工程等领域有着广泛的应用需求。传统的测量手段是先测量物体的局部外形,再将局部的测量结果在全局坐标系下进行拼接,不仅费时费力,而且存在拼接误差。为了快速、高效地获取工业产品的几何外形,本论文研究了一种利用投射装置和单相机获取稠密点云的技术。这种方法只需要将散斑图案投影到被测物体表面,然后用单相机围绕被测物体拍摄一圈即能获取物体的表面点云数据。本文主要内容和创新点总结如下:1、针对数字图像相关法对于大视觉变形可能产生退相关效应的问题,提出了一种利用两视图间欧氏变换进行初值寻优和大视觉变形下的稳健图像相关匹配方法,并通过实验对方法有效性和效率进行了验证。2、研究了多种散斑图案的评价方法。通过不同尺寸、不同灰度分布的散斑颗粒的参数调控,生成适应被测物体表面的投影散斑图案,并给出了以散斑评价参数为指标来选择数字图像相关法中的子区大小的方法。3、提出了区域增长法的两种并行技术,多区域多种子点独立运行和多种子点协同并行,从消耗时间和匹配点数量两个角度对两种方法进行实验验证。4、提出了一种多视图稠密点云生成的视图选择算法,从几何准则和特征点准则两个角度进行视图筛选,并分别以两视图和三视图为基本单元进行试验验证。5、开发了一套工业摄影测量软件系统,详细介绍了该系统的硬件组成和软件设计思路;通过高精度加工的平面和典型的钣金零件对系统进行了实验验证。