随着计算机技术、电子技术、光学技术的发展以及3D打印技术等新兴技术的兴起，非接触式三维测量技术也同时得到了广泛的发展与应用。结构光三维测量技术作为非接触式三维测量技术的一种，以其高速、高效和低成本等优点具有广阔的应用前景。在结构光三维测量技术中，编码结构光是其主要的发展研究方向，具有测量效率高、容易判断识别等优点。彩色梯形相移法是编码结构光法的一种，具有分辨率高、无破坏性、数据获取快等优点，可实现快速测量。本文基于彩色梯形相移法，研究了三编码周期彩色梯形相移三维测量法，研究成果在工业、医疗、考古等领域具有广阔的应用前景。本文首先对已有的彩色条纹编码结构光三维测量技术及相移彩色条纹编码结构光三维测量技术的国内外现状进行了论述，并分析了这些三维测量技术的编解码方法的优缺点。在此基础上构建了测量系统，并深入研究了彩色梯形相移法的编解码原理。针对彩色梯形相移法测量误差大、抗干扰能力不强的缺点，采用了新的算法，即三编码周期彩色梯形相移法，该方法对灰度等级利用少，所以相比于彩色梯形相移法具有较高的抗干扰能力，提高了测量精度。三编码周期彩色梯形相移法是对彩色梯形相移法中编码图案的单周期梯形相移进行了周期扩展，分别对被测物投射了三幅编码周期互质的彩色梯形相移图案，进而得到了三幅周期互质的强度比图，利用中国余数定理对三幅强度比图采用时间相位展开的方式进行解码，解得被测点的世界坐标，实现三维测量。其次，针对实验过程中的颜色耦合与颜色失衡问题做了深入研究，给出了进行颜色校正的方法，该方法通过对被测物投射五幅全色图案，通过公式计算以建立图像拍摄前后的转换关系来达到颜色校正，进行了实测验证了其有效性。然后，基于3dsmax和Matlab环境建立了仿真测量系统，对本文采用的算法进行了理论验证。最后，组建了实验装置进行了系统测量实验，达到了良好的测量结果，验证了本文构建的三维测量系统的可行性。