作为目前最先进的主动式光学测量技术之一，双目PMP（Phase MeasurementProfilometry）视觉测量技术因其非接触性、速度快、精度高、抗干扰性好等优势在三维检测、逆向工程、文物修复等领域得到越来越广泛的应用。本文研究了双目PMP视觉测量的关键技术，在此基础上设计并实现了一套基于OpenCV的双目PMP视觉测量系统。主要工作如下：结合双目PMP视觉测量系统的工作原理，完成了系统的总体设计，包括硬件选型、结构设计和软件框架设计。建立了摄像机的针孔模型和畸变模型，在此基础上引入基于OpenCV的立体标定方法，对两个摄像机的内外参数和畸变参数进行了标定；设计了光栅图像的采集方案，包括：摄像机同步采集过程设计和投影-采集过程的协调设计，保证了左右摄像机图像采集的同步性和有序性。采用四步相移法和多频外差进行相位计算；在立体匹配前期，引入基于OpenCV的立体校正方法使得匹配从二维搜索降为一维搜素，提高了匹配的速度；针对传统立体匹配方法对于深度变化较大或表面形状比较复杂的物体易出现误匹配的问题，对摄像机视场进行了分析，并根据视场各区域的相位信息特点以及视差约束提出了基于区域分割和视差修正的立体匹配算法。通过评定不同距离的测量精度、一对标准陶瓷球的球心距和球直径误差对系统的精度进行了标定，实验结果显示该系统的整体测量精度高于0.05mm；为了进一步验证系统的测量效果和使用价值，分别以石膏像、汽车覆盖件和进排气管气道等表面形状复杂的物体为对象进行三维重建，实验结果显示，被测物体重建表面非常光滑，具备较好的测量效果和重建精度。