近年来，工业检测、模具设计、加工制造、医疗诊断、虚拟现实等产业的发展极大地拉动了逆向工程技术的应用需求。依托计算机实现的三维测量用以快速准确地获取自由曲面的立体尺寸，是逆向工程的先导环节。其中，结构光照相式三维测量方法因其成本低、精度高、测度快、测量范围大及环境适应性好而受到业界的普遍重视。为此，本文对该方法涉及的几个关键技术进行了研究，提出了一种基于时序编码结构光和对极线约束匹配的双目测量方法，并设计完成了针对小型自由曲面测量的实验原型机，实现了软硬件的基本功能。本文的主要内容包括以下几个方面：　　首先，分析阐述了三维测量技术的国内外研究现状，介绍了课题背景。其次，结合数学模型，明确了二维和三维之间的坐标转换关系，分析阐述了本研究应用的立体视觉测量基本原理和实现方法。再次，构建了本研究的软、硬件实验平台，完成了双摄像机图像采集、图像预处理、摄像机标定、编码光栅生成、投影控制、调制图的时序编码、对极线约束立体匹配及三维点云数据生成等程序模块的开发设计。最后，运行实验，数据结果证明本文方法快速、有效、准确。　　课题期间所做的理论研究、系统构建、程序编码、运行实验和数据分析等工作，为今后在该领域进一步研究拓展、自主开发奠定了基础。