随着科技的进步和工业的发展，物体表面的立体测量在工业检测、机械制造以及逆向工程等领域得到越来越广泛的使用，如何在维持高精度测量的基础上提高测量的速度，是立体测量的关键。本文采用正弦光栅投影的立体测量方法，并对目前已有的相移算法进行研究，其中相位展开问题是相移法测量的一个重点，主要分为单频相移展开和多频相移展开。采用多频相移条纹能够提高解相的精度，但要合理的选择条纹的频数，投射过多的条纹会影响系统测量的速度。系统的参数标定一直是立体测量的关键技术之一，标定的结果直接影响到三维数据的准确性，本文在基于Halcon的标定算法的基础上提出了对标定精度的检验方法，通过这种检验方法能够有效的提高标定的效率，更好的实现对了图像的畸变校正。最后，基于本文的理论分析，建立了单摄像机—投影仪测量系统，采用四步相移计算相位主值，多频外差算法得到展开相位，根据三角测距原理实现相位到高度的转换，求得物体表面的三维信息，系统完成一次测量需要10秒钟，测量精度达到0.2-0.8mm。