三维重构是计算机视觉技术的主要内容之一。基于结构光的三维重构技术是目前工业领域中应用最广泛、技术相对成熟的非接触式三维重构技术之一。并联机构以其自身的多项优点,近年来倍受国内外关注。因此,本文将6-DOF并联机构与结构光视觉技术相结合,构筑了一个具有特殊意义和应用前景的基于并联机构的三维视觉重构系统。如何对重构系统进行标定,以获取重构对象表面的点云数据是其基础和关键问题。本文以系统标定为目的,对标定中的各个环节进行了研究。首先,针对传统的以光学三角原理为基础的三维重构系统在标定过程中存在的问题,采用一种新的三维重构系统标定方案。根据标定原理建立了二维图像坐标与三维空间坐标之间的数学模型,配置了重构系统中硬件的位置关系,并对系统功能流程进行了总体设计。其次,针对目前角点检测算法的局限性,提出了一种新的棋盘格图像内外角点检测算法。将透视投影变换引入到角点检测中,实现了角点初定位;采用SV算子进行棋盘格图像内部角点检测,并通过定义Q算子实现了外围角点检测;最后实现了角点的亚像素级精度定位。再次,在深入分析各种摄像机标定方法的基础上,提出了一种基于并联机构的摄像机线性标定方法。首先推导出了考虑一阶径向畸变的针孔摄像机模型的完整表达式;然后利用并联机构动平台作为二维棋盘格模板的载体,构造虚拟三维靶标;最后利用推导出的一阶径向畸变模型并结合虚拟三维靶标信息一次性线性求解了摄像机内外参数。最后,采用基于空间邻域思想的De Bruijn序列结构光编码方案,利用交比不变性和光平面标定靶上的已知信息标定结构光平面方程,并提出了一种基于并联机构的全场光平面的标定方法。