人们观察到的世界是一个三维世界,而照相机拍摄得到的是二维图像,损失了深度信息。为了准确和完备地再现客观世界,三维测量技术受到广泛关注。近些年来,随着计算机技术的发展,三维轮廓测量技术有了更广泛的应用。编码结构光法因其测量精度高,速度快,易于实现等优点成为研究的热点。本文采用了一种彩色编码方法来获取物体的深度信息。在这种方法中,使用投影仪将由软件产生的彩色条纹图投影到被测物体表面,再由一个与投影仪成一定角度放置的CCD相机拍摄物体图像,将该图像传输给计算机后进行解码等系列处理,最终得到物体的三维信息。本文从理论和实验两方面,对基于彩色编码方法的物体三维轮廓测量技术进行了研究。首先对各种结构光方法进行了研究,以彩色条纹投影技术为重点,对各种编码方法进行了分析和比较,在此基础上,设计了一种彩色编码方案。与灰度投影相比,彩色条纹投影包含了更多的信息。然而,彩色条纹投影也增加了对系统抗干扰能力的要求,并且使得解码过程变得复杂。本文采用的彩色编码条纹投影技术解决了这一问题,该编码方法大大地降低了解码难度,同时克服了彩色编码对噪声敏感这一缺点。其次,基于光学三角法中的基本公式,建立了三维轮廓测量系统的数学模型;介绍了一种有效的自补偿解码方法,获取图像的一系列处理过程和方法,以及为了丰富物体表面细节而使用的纹理映射技术;在此基础上,建立了基于彩色编码的三维轮廓测量系统,并论述了系统标定的方法。最后,在理论分析的基础上,设计了三维轮廓测量实验,对不同物体分别进行了测量,获得了较好的实验结果,证明了本文所提出方法的有效性。