随着科学技术和人类认识世界需求的不断发展,传统的机器视觉已经不能满足人们对三维物体识别的要求。深度图像具有物体三维特征信息,即深度信息。由于深度图像不受光源照射方向及物体表面的反射特性的影响,而且不存在阴影,所以可以更准确地表现物体目标表面的三维深度信息。结构光法获取深度图像是近一段时期获取深度图像的研究热点之一。而多线结构光法是一种全新的研究趋势。采用多条纹结构光获取深度图像,方法简单,图像摄取量少,处理速度快,整个装置结构简单,容易加工。而且通过计算机设计的结构光条纹可以提高目标视场的空间分辨力,准确地获得目标上各点的深度数据,并且深度图像准确反映出目标的外形轮廓和几何特征,可以满足不同分辨力的要求。本研究介绍了多线结构光获取深度图像构成原理,建立了通过条纹颜色确定多线结构光的标志条纹的方法,进行目标三维测量的数学模型,设计了多线结构光深度图像获取装置,以及对投射源和图像传感器进行标定。针对深度图像进行了预处理与边缘检测的理论研究和实验。采用本论文中设计的多线结构光深度图像获取装置获取了深度图像,并进行了图像处理。实验结果表明:多线结构光获取深度图像速度快,利用深度图像处理技术,能够有效地检测出目标的外轮廓和角点,以及角点凸凹性的确定,检测出的边缘结果更加准确,被检测目标边缘的几何特征更加可靠。该方法可以应用于三维目标的图像分析和识别技术中。