非接触式测量是三维重建技术的一种重要方法,可分为自然光测量与结构光测量两种方法,其中结构光测量方法具有成本低、效率高、精确度高等优点,被大规模应用于机器人导航,逆向工程、医学诊断等场景中。本文为提高双目视觉与编码结构光结合的三维重建精度,改进了基于格雷码-相移的双目视觉测量方法,完成了对物体的精确非接触式三维重构。对实验过程中出现的由于被测物表现反射率不同,无法准确进行阈值分割的问题,提出向被测物投射正反两组格雷码编码图案的方法。采用四步相移方法,向被测物投射一组呈正弦周期变化的光栅,对求绝对主相位时出现的周期错位现象提出了一种新的矫正方法,并与传统矫正方法进行对比,得到更好的匹配效果。本文的主要工作如下:1.分析并研究了双目立体视觉系统,包括双目视觉的成像原理,各个参考坐标系之间的关系及转换。因为对双目的精确标定是整个测量系统精度保障的关键,所以重点研究了摄像机标定原理和方法,并完成了对整个测量系统的精确标定工作。2.分析并对比常用的结构光编码方法,结合本文研究课题选择格雷码和相移结合的编码方法。对于格雷码编码方法,采用一种基于递归的生成方法,为了解码的方便向被测物投射一组格雷码编码图案后再投射一组格雷码反码图案,大大提高了格雷码解码的精确度。3.对于格雷码周期与相移周期产生的错位现象,提出一种异于传统的新的周期错位矫正方法,并对骨头模型的测量过程中分别使用传统周期错位矫正方法和新的周期错位矫正方法,对比二者生成的三维点云图,可以明显看出本文提出的矫正方法能得到更好的重建效果。4.搭建实验软硬件平台,对3D打印的骨头模型和狮子头模型进行三维重建,首先完成了对骨头模型的三维重建工作,但由于视场的限制,对于骨头模型的重建并不完整,所以利用标记点拼接测量,又完成了对狮子头模型的完整三维重建,取得了不错的效果。