表面缺陷检测是生产过程中的关键一环。结构光缺陷检测技术具有非接触、高速、精确等优点,非常适合工业环境中的缺陷检测。本文围绕着高反和高透表面的缺陷快速检测对检测系统搭建、非线性误差校正和灰尘剔除等方面开展了研究,具体内容如下:第一、对结构光缺陷检测技术的原理进行了理论分析,根据高反表面和高透表面各自的表面特性分别设计了基于条纹反射和条纹透射的缺陷检测系统,随后分析了影响缺陷检测结果的因素。第二、提出了一种基于双响应曲线拟合的非线性校正算法。系统的非线性Gamma响应会引入周期性的误差,增加相移步数可以消除误差,但同时也增加了检测时间。本文首先对非线性Gamma响应引入的相位误差和调制度误差进行了理论分析,通过仿真验证了其正确性。考虑到反射系统中的离焦效应,提出了改进的非线性响应模型,基于此,提出了一种新的非线性校正算法。只需要投影四帧均匀灰度图像或者单帧编码灰度图像就可以校正系统非线性响应。与现有方法相比,本方法具有最高的准确性,补偿后的调制度均方根误差降低了29倍。结合本方法,三步相移结果优于四步相移,减少了相移步数,提高了检测速度。第三、提出了一种基于多视角融合的灰尘剔除方法。灰尘颗粒在形态上与麻点过于接近,现有方法难以区分,是缺陷检测中重要的误差来源。本文将结构光调制度分析技术和偏振成像结合,利用灰尘和缺陷对偏振光的散射特性不同,对二者进行区分。本文建立了灰尘颗粒和麻点的偏振散射模型,理论推导了灰尘与麻点的散射矩阵。通过仿真分析散射角度对散射光强的影响后,提出了基于多视角融合的灰尘剔除方法,实验验证了方法的有效性。