随着先进制造业的快速发展，对非接触、便携式、高精度三维信息获取技术和系统的需求不断增加。目前，非接触式三维信息获取技术和系统主要有：基于传统接触式测量系统与先进单元测量技术的结合，比如在传统三坐标测量机平台上，使用激光探针替代传统接触式探针，以实现非接触式三维信息获取的需求；基于视觉测量技术发展起来，并广泛应用的结构光测量、双目视觉、光栅投影等技术和系统。但是，采用激光探针的三坐标测量机体积大，效率低，且对工作环境要求高；结构光视觉测量受待测物体表面光学特性影响较大；双目视觉视场有限，且通常要求明显的纹理或匹配特征；光栅投影受环境光影响较大。　　在视觉测量技术研究和应用的基础上，课题组近年来又开展了一种三维信息获取新技术—集成成像三维信息获取技术的研究。集成成像技术的核心思想是利用微透镜阵列或相机阵列记录待测物体的形貌信息并重建出来，目前主要应用于裸眼3D显示、防伪识别等领域。集成成像技术主要包括两个过程：记录过程和重建过程。记录过程是完成待测物体的三维信息采集，并将三维信息以元素图像阵列的形式存储下来。重建过程是将元素图像阵列中的二维信息解码，并重建出三维信息。集成成像技术具有多视角、结构简单、精度高等优点，但针对三维测量领域的应用研究还较少。　　本论文的主要工作包括：　　（1）在集成成像原理技术研究的基础上，进行了集成成像系统的设计，并对系统参数进行了分析和优化。　　（2）基于视角和深度的三维重建算法和同名像点的有关理论，研究了基于集成成像技术的三维信息获取算法，采用3DSmax软件平台，设计并完成了三维信息获取算法的仿真实验验证。　　（3）为消除相机阵列偏差，进一步提高三维测量精度，开展了基于集成成像系统的元素图像校正与特征点提取算法研究。　　（4）搭建了集成成像实验系统，编写了三维测量软件，设计并完成了基于小视场的三维测量实验和基于相机阵列的零件孔径定位实验。实验结果证明了上述研究内容的正确性和有效性，为进一步开展实际应用研究奠定了基础。