三维激光加工作为一种高效、实用的切割、焊接手段,已被广泛应用于汽车制造业、航空部件加工以及其他一些工件的加工。如今制造工厂已经在逐步尝试实现全自动化,这也意味着对加工平台上任意摆放的待加工三维工件均能进行满足精度要求的三维建模,这对三维激光加工具有重要的意义。基于上述问题,本课题搭建了一套双目结构光三维模型重建系统。相较于单目结构光技术,双目结构光系统仅需要进行一次对两个相机的标定。在之后的使用中,可以根据场景的变化而灵活的调整相机与投影仪的位置,以便达到更好的效果,而不需要再次进行标定。本课题主要工作如下:（1）使用互补格雷码、最大概率校正法对格雷码结合相移法展开包裹相位值过程中的边界跳变误差进行了校正,并使用拟合展开相位值结合查表法、双N步相移法对伽马变换所引起的投影仪的非线性效应进行了校正,降低了相应误差,提升了重建精度。（2）本课题使用划分区间结合试探步长、Central Processing Unit（Central Processing Unit,CPU）与Graphics Processing Unit（Graphics Processing Unit,GPU）多线程并行处理这两种方案优化了立体匹配的效率,使得立体匹配总耗时从串行处理时的分钟量级降低到了1 s左右。（3）本课题使用4-Points Congruent Sets（4-Points Congruent Sets,4PCS）算法进行多视角点云粗配准,使用Iterative Closest Point（Iterative Closest Point,ICP）算法进行多视角点云精细配准,并结合Point Cloud Library（Point Cloud Library,PCL）开源库实现了可视化点云配准以及点云融合模块。（4）针对本课题所采用的多组方案,分别进行了多组实验,进行了本系统的测量精度分析与误差分析,在1.25 m的工作距离下,对平整度为0.01 mm的平面工件进行平面拟合,正向最大偏差距离为0.467 mm,反向最大偏差距离为0.375 mm,平均偏差距离为0.016 mm,标准偏差为0.127 mm。