在产品制造和产品组装的过程中,为了及时检测产品外观缺陷、线性度、平面度以及装配公差等问题,可以采用3D形貌测量技术,快速准确地发现工件的质量是否合格。针对传统的3D形貌测量效率低且精度不高,无法满足现代工业生产的高精度高效率检测要求的问题,本文提出一种基于EtherCAT运动控制平台的3D形貌同步测量技术。本文首先针对3D形貌测量常规测量流程进行了3D形貌同步测量的需求分析,在此基础上设计了基于EtherCAT的3D形貌同步测量以及点云数据处理系统的整体方案。设计了同步测量装置的硬件结构,完成了测量系统的软件设计,包括PDO数据设计、同步采样流程设计以及通信协议设计。测量得到3D形貌点云数据后,为了使测量数据更加直观的展示以及便于后续提取直线、平面等特征对零件加工误差、外观缺陷等进行分析,对这些点云数据进行三维重建。针对目前常用的泊松三维重建算法存在的曲面重建效果较差的问题,提出一种改进的点云重建算法,改善3D形貌重建效果。通过统计滤波法移除离群点,实现点云数据的滤波处理。针对传统算法中点云法线方向不定的问题,进行法线重定向。然后采用贪婪投影三角化算法,对点云数据进行快速三角化。最后对生成的曲面模型进行孔洞的检测及修补,保证曲面的质量。最后使用光学位移传感器、伺服设备等搭建实验平台,对测量系统设计实验进行功能和性能验证。通过同步性测试检验系统同步测量的功能,对获取到的点云数据进行3D重构测试,包括滤波处理、曲面重建以及孔洞修补,最后对系统的测量精度进行验证。实验结果表明,该同步测量系统以及点云处理系统性能可靠,测量精度可以达到微米级别,可以达到测量要求。