我们生活在一个三维的世界里，但是摄像机拍摄的图像只有二维信息，缺少了深度信息。为了获得含有深度信息的三维图像，三维扫描技术应运而生。三维扫描技术实质上属于一种立体测量技术，其主要目的是通过深度图像获取三维物体的形状、位置和姿态。因为结构光彩色编码只需要一幅图像就可以获得被测物体上可测点的三维信息，具有速度快的特点而成为研究目标。本文在分析研究了大量相关技术和文献的基础上，针对实际应用需要和存在的问题，对一些关键技术，进行了深入的研究。 本文涉及了彩色条纹编码实现，彩色图像分割，相位信息的获取，应用立体视觉方法进行二转三运算几个部分。 第一章介绍了三维扫描技术的现状、特点和结构光测量的背景知识，简要地说明了需要研究的重点。 第二章研究了彩色编码算法，提出一种基于分层排列的彩色条纹编码，该编码有效地解决了周期歧义性问题，提高了精度，具有编码简单、解码方便的特点。 第三章研究了彩色分割算法，提出一种基于区域分割的彩色图像分割算法，该算法大大提高了彩色分割的精度，实验证明该算法有较好的分割效果。 在第四章中研究实现了相移法及基于彩色条纹编码的相位展开方法，得到了较好的相位展开图，并得到了比较好的三维点云结果图，同时把物体的彩色信息添加到三维点云中去，丰富了物体的三维结果。 最后讨论了系统中影响精度的几个因素，并对全文做了总结。