三维物体测量是获取物体形态特征的一种重要手段，其目的是获取物体的三维信息。在汽车、航空、航天、消费家电、模具、计算机零部件、生产自动化、机器视觉、CAD、医学、工业检测等三维测量领域具有重要意义和广阔的应用前景，因此三维测量的研究具有重要的理论意义、学术价值和应用前景。在三维物体测量中，光栅投影测量技术是最有发展前途的技术之一，目前国外的相关技术发展比较迅速，但是设备造价较高，国内相关的技术仍然比较落后。因此，我们采用光栅投影技术，研究了光栅投影三维成像、三维物体重建及三维物体测量的理论、技术和系统实现。该系统具有结构简单、精度高、速度快、适用面广、自动化程度高等特点。 本文提出了一种不用分离焦距就可求出摄像机内外参数的新方法，针对光栅投影成像三维物体重建及测量系统存在的问题，首先根据透镜成像理论，建立了光栅投影三维成像系统中摄像机的成像模型，推导出了物体与成像之间的关系。最后结合AUTO CAD二次开发技术，完成了与其它CAD软件和逆向工程软件进行三维测量数据的交换。 本文提出了一种高效的圆检测方法，对特征圆进行检测，得到特征点的图像坐标。因为拍摄到的标定图纸黑白分明，对比度较高，采用迭代阈值法对其进行二值分割，然后采用种子填充算法对非目标区域进行填充，获得特征圆的圆心和半径。再根据图像坐标和世界坐标之间的对应关系，采用本文提出的不分离焦距法对摄像机的内外参数进行了标定。 本文提出了一种有效的消除误码和误码传播的算法。由于硬件制造和装配时存在一定的误差，各种图像处理算法也会产生一定的误差，因此本文利用覆盖平均的算法对误码进行纠错，还对系统中可能影响测量精度的其他各种因素进行了分析。