我国拥有较长的公路通车里程，而且随着经济建设发展的需要，我国公路还将持续的建设，其中公路的维护也是一个必要的环节。公路的平整度是关系到人舒适度和行车安全的重要因素，因此对路面平整度检测的研究是一个有重要意义的工作。随着科学技术的发展，路面平整度的检测从最初的人工检测发展到先进仪器的智能检测，之后又从二维检测发展到三维检测。本文研究基于时间的格雷码编码结构光的路面三维轮廓检测，采用三角测距原理进行路面轮廓三维重构。系统由一台投影仪、一个摄像机和一台计算机组成，系统采用投影仪投射的结构光序列对被测路面编码，摄像头获取经过编码的路面图片，计算机对图片处理，得到路面三维轮廓，然后对三维数据处理，得到路面的平整度信息。本文对结构光三维测量使用的编码方法进行深入的分析，研究了三角测距原理。对测量系统的系统标定原理和过程作了详细的分析和介绍，通过系统标定实验得到了摄像头和投影仪以及系统的标定结果，对测量所需要的图像及数据处理方法进行了详尽的阐述。通过在不同强度环境光照下的路面模型不同颜色的实验，得到路面模型三维轮廓，最后在不同平整度的路面模型下的实验，得到路面模型三维轮廓，并通过计算均方差的形式，得到路面模型平整度信息。通过实验表明，在正常日光的房间亮度下利用编码结构光对路面三维轮廓检测，周围环境对检测结果无较明显的影响；在对灰色或深灰色路面进行结构光三维检测时，可以得到较好的路面三维轮廓；对路面的三维信息进行处理，可以计算出路面平整度均方差，得到路面平整度信息。