光栅投影是目前使用最为广泛的一种三维形貌测量技术,在工业检测、质量控制、逆向设计、医学、虚拟现实、文物数字化和人体测量等众多领域具有广泛的应用前景。因为其原理简单、装置易实现、测量快,测量精度高,低成本的优点,所以其在工程应用中被广泛用到。相比单目光栅投影系统对光路有着很苛刻的要求,双目光栅投影方法原理简单,无需预先测定相机和投影仪的几何约束条件,具有很高的灵活性。所以双目光栅投影具有重要的理论意义和实际应用价值。本文重点研究了双目光栅投影重建被测物体的方法。对比研究了四种典型的时间相位展开算法,采用仿真光栅图片,分析比较四种方法相位展开精度。针对二维相位特征匹配时间开销大问题,提出邻域搜索特征点匹配算法。该算法利用匹配点之间存在的邻域关系,将搜索范围锁定在很小的区域中,大大降低匹配算法时间复杂度。利用有限状态机理论,对点进行分类能够解决不连通区域匹配不成功问题。采用标准物体测量匹配算法精度,并与基于极线约束特征点匹配算法进行比较,实验结果表明匹配精度高,时间复杂度低,该算法的匹配结果可用于反算外方位参数。在摄像机标定、相位展开,特征点匹配,点云重建和显示等理论研究成果和实践的基础上,开发了一套基于双目光栅投影重建与测量系统,该系统通过配置文件的软件开发方式,使得系统具有较强的可扩展性。