光学三维测量技术被广泛地应用于工业、医学、娱乐及科学研究等领域并取得了显著成果。条纹投影测量技术作为发展最快、应用最广的分支之一,在光学三维测量领域受到了极大的认可。随着现代工业的发展及人们生活水平的提高,三维测量被要求向高精度快速测量的方向发展。投影仪作为投影器件,虽然被看作反向的相机,但是通过现有的畸变校正方法尚未达到较好的畸变校正精度,尤其是在广域三维视觉测量中。针对上述问题,结合极线约束提出了两种简单有效的投影仪镜头畸变校正解决方案,并搭建了人机交互测量界面,提高了条纹投影测量系统的重建精度和测量速度。第一,基于后处理的方式,提出通过双次极线约束去畸变,实现投影仪镜头畸变校正的方案。在通常的立体匹配过程中,通过单方向条纹和常规单次极线约束去畸变即可得到相机和投影仪在成像平面上的对应点对。本文所提出的方法则是在常规单次极线约束去畸变的方法上,对投影仪像素点进行第二次极线约束,实现高精度点对应,提高了立体匹配的精度。第二,基于前处理的方式,提出对投影图像进行畸变预处理,实现投影仪镜头畸变校正的方案。在标定得到条纹投影系统的畸变系数后,基于畸变系数和畸变模型,对用于测量的单方向条纹图像进行畸变预处理,实现经过投影仪投影到物空间的条纹尽可能地接近标准条纹,同时无需对通过极线约束获取到的投影仪对应点进行去畸变操作,提高了测量精度和测量速度。第三,开发实现条纹投影获取及数据处理的人机交互界面。在VS平台上编写硬件控制程序和图像处理程序,实现对相机和投影仪的同步调用以及对数据的后续处理,使界面具有调节硬件参数、图像获取、保存和处理、重建结果显示等功能。最后,基于搭建的单目条纹投影系统,对系统进行标定,并对提出的两种投影仪畸变校正方法进行仿真验证和实验验证。实验结果表明,所提双极线约束去畸变方法和图像畸变预处理方法的RMS误差分别为0.015 mm和0.0130 mm,该数值分别为单次极线约束去畸变法误差的32.9%和27.6%,有效地提高了三维重建精度。