三维测量技术在文物修复、辅助医疗、逆向工程、仪器制造等领域有着广泛的应用前景。在三维测量技术中,基于编码结构光的三维测量技术因其精度较高、成本低、非接触、扩展性好等优点被广泛应用。本文重点对彩色面结构光图案的编解码问题进行了研究,设计了一种基于DB(De Bruijn)序列的彩色条纹结构光测量方案,主要包括以下内容:(1)彩色结构光图案在投影过程中易发生相邻颜色串扰问题,导致解码困难,测量精度降低。针对该问题,本文设计了基于RGB颜色空间距离值和色相环对比色两种约束条件的结构光条纹颜色方案,该方案选择的结构光条纹颜色具有色差大、易于区分的特点,能有效降低相邻结构光发生串扰和边界混淆的几率。同时基于该方法给出了约束型DB序列结构光和插入式DB序列结构光两种编码方法,解决了不同测量场景下对编码图案分辨率不同的需求。(2)彩色结构光图案的投影易受环境和设备影响,产生噪声和颜色衰减现象,无法准确判断编码颜色,导致解码失败。针对该问题,本文提出了一种结构光条纹色彩增强方法,首先对经典的中值滤波算法进行了改进,能够快速有效去除结构光条纹图案中的噪声;然后对结构光图案中的颜色进行标定,获取每种颜色的投影衰减关系,从而准确恢复结构光颜色信息,避免了颜色误判,提高了解码准确度。(3)彩色条纹结构光受环境光线和设备影响,条纹边界处会产生混淆现象,无法准确获取条纹边界,导致测量精度降低。针对该问题,本文设计了一种条形窗口边界检测器,对发生边界混淆的像素点左右两侧的有效像素颜色进行统计比较,进而判断当前混淆像素点的真实颜色值,该方法能准确判断条纹边界,提高测量精度。采用本文设计的彩色结构光编解码方案,对平面、规则几何体、非规则几何体的不同外形物体进行测量。实验结果表明,平面点云的平面拟合平均偏离误差0.94mm,最大偏离误差在3.11mm内。规则几何体与非规则几何体测量重建结果能够准确反映几何体的形貌特征,验证了本文设计的系统的可行性和有效性。