近年来,三维重构技术在逆向工程、机器人导航、医学图像处理、工业产品检测等领域都有着非常广泛的应用。投影结构光法三维重构技术由于其具备非接触、速度快、精度高、成本低等优势日益成为研究热点。本文重点对基于投影单幅彩色条纹结构光图案的空间编码三维重构技术进行了研究,在此基础上又提出了时空混合编码方法,通过图像处理等相关算法,最终实现了目标物体的三维重构。论文内容主要包含以下几个方面：首先,分析了目前三维重构技术的研究意义及发展趋势,对多种三维重构方法进行了简单的原理分析,并比较了它们的优缺点。对投影结构光法三维重构技术中的编码方法进行了分析讨论,确定了本文所采用的编码方法的理论基础。其次,研究了一种基于De Bruijn序列的空间编码方法,这种编码具有采用颜色少、空间周期长以及解码精度高等优势。在此基础上提出一种时空混合编码方案,并分析了两种编码方法各自具备的优势以及适用场合。再次,本文针对编码条纹的特性,采用抗干扰能力强的条纹边界提取算法、简单且有效的颜色识别方法以及高效的De Bruijn序列的解码算法,对采集到的图像进行处理,从而完成调制后的条纹图像的解码过程。最后,搭建了三维重构实验平台,进行系统标定与设备标定,对多个具有一定难度的目标物体进行了实验,通过对比分析多组实验结果、计算测量误差,验证了本文提出方案的可行性。