三维测量技术已经得到了广泛的应用,包括工业零件检测、VR电影制作、三维地图导航、文物还原等。现有的三维测量方法中,其中结构光测量法以大视场、高精度、编码图案可控、实时性好等优点得到了重点的关注与研究。随着智能制造的发展以及工业自动化的普及,智能设备的生产已经朝着高速度、高精度、高便携性、低功耗等方向发展,故现有的三维测量解决方案大部分已经采用嵌入式平台来适用各种复杂的工业场合。为了满足实际工业在线三维测量中高效率、高精度、低功耗、高自动化的需求,文中提出了一种结合二值时域编码和正弦空域编码的方法,以减少投影编码图案,实现快速绝对相位求解,并基于此方法搭建了基于AM572x多核平台的嵌入式三维测量系统,主要的研究内容和取得的成果包含以下几个方面:1.分析现有结构光编码策略,针对现有时间编码策略和空间编码策略中,高分辨率、高精度和高实时性之间的矛盾,提出了一种基于二值编码与正弦编码相结合的混合编码方法。编码部分,为减少灰度跳变引起的编码误差,对标识编码区和正弦编码区进行了优化设计,在正弦编码区平滑过渡的约束下使得相邻标识区边界最小;解码部分,提出一种新的滤波策略,利用时域二值标识区分离出编码区中各周期正弦条纹,并对其进行滤波,提高了滤波速度;将标识向量编码做降维映射,对条纹相位进行线性展开,消除了累计误差,得到连续相位以避免极线约束方程的计算,提高后期匹配效率;讨论并验证了本编码法的可变频特性,在不改变编码图案分辨率与编码图数量的前提下,通过提高正弦的频率,可提高系统测量精度。2.设计基于AM572x平台的嵌入式三维软件系统。针对AM752x平台的IPC双核通讯机制,在ARM端和DSP端完成了通讯框架程序的开发。利用ARM对外设灵活操控和DSP高速计算的优势,将三维测量系统中的相机采集、内存控制、文件读取等工作放入了ARM程序中,复合编码法解码以及双目立体匹配等计算量大的部分编写在DSP程序中。同时,使用QT中的OPENGL ES 2.0图形接口实现了点云数据在LCD触摸屏的显示,增加了系统的完备性。3.搭建了基于AM572x平台的嵌入式三维系统,并对实际物体进行了三维重建,实验结果验证了本文提出的编解码策略和嵌入式系统的可行性。