随着机器视觉技术的不断发展,双目立体视觉技术受到越来越多学者的青睐,且曲面产品表面缺陷检测及纹理检测是双目立体视觉重要发展方向。曲面产品表面缺陷检测及纹理检测是产品检测的难题之一,绝大部分现有的检测设备,在曲面产品检测过程中都是采用二维的检测方式,通过平行光源对产品进行打光,单相机采集图像模式,根据产品缺陷及纹理处的反光度不同进行检测,该方法只能针对缺陷明显及纹理差异较大的产品有效果,无法实现复杂产品高精度的检测需求。为了实现曲面产品的精确检测,对曲面产品表面进行三维重建是不可或缺的环节。本文,针对曲面产品表面缺陷检测问题,采用不同频率正玄结构光的打光方式,研发出一种基于双目视觉结构光三维重建系统。首先,本文根据国内外研究双目视觉三维重建技术现状进行了调研。根据双目视觉所检测的产品类型,对产品的检测需求及精度要求进行分析,以及系统的总体方案设计。完成光学平台设计和硬件选型,包括相机、镜头、投影仪等。另外,对相机标定部分进行介绍,使用棋盘格标定方法,计算出相机内外参数,采取多种类型标定板验证标定误差,获取了图像坐标系与世界坐标系的转换关系。其次,本文所设计的图像采集部分采用降光栅图片保存到投影仪当中,通过投影仪投射不同频率正玄结构光,然后使用USB接口去控制投影仪,以外部触发方式给相机指令进行拍照。本文运用现有双目视觉的三维重建基础上,研究更加快速、准确的双目匹配算法,提出来了基于多频外差的相位展开算法,并对该算法加以改进以适合更加多变的应用场景。然后,本文分别对图像采集系统,软件模块,封装模块进行需求分析和设计,对多种算法结合产品检测需求进行改进,完成三维重建系统的应用软件设计与开发,从而完成曲面产品三维重建系统的研发。最后,本文对研发的三维重建系统进行实验测试,通过对相机采集时间、系统运行时间、检测精度分析,最终实验结果表明此次设计的基于双目视觉结构光三维重建系统满足尺寸类项目检测需求,满足复杂曲面的三维重建效果。