基于彩色条纹投影的三维轮廓测量技术由于具有测量速度快、测量方法非接触和测量精度高的特点，已经被大量的用于医学领域、工业领域、军事领域和农业领域，并展现了独特的优势。近几年微机电系统的不断更新以及应用领域的不断拓展，获得其高精度的三维数据的方法备受人们的关注。但已有的条纹投影测量方法存在如下的问题：由于条纹对比度较低，所得到的三维测量数据不精确；标定光学测量系统的方法精度不高，导致测量的精度较低；无法测量大梯度或表面不连续的小物体。针对上述存在的问题，本论文将针对表面非连续或大梯度微小物体三维形貌测量展开研究，研制出基于彩色条纹投影的小视场三维成像软硬件系统，并进行系列实验。具体的主要研究内容包括：首先，针对被测物体大小，通过在已有数字投影仪镜头前放置透镜组的方法，搭建一套基于彩色条纹投影的三维小视场成像系统。然后，利用Visual C++6.0作为基本开发工具，编写相应的软件系统实现彩色条纹图像的投影、采集、显示、相位计算、摄像机标定、系统标定等功能。最后，利用所开发的三维成像系统进行系列实验，对大梯度或表面不连续小物体进行测量，并将物体的三维数据显示出来，验证了所开发系统的有效性和可行性。