光栅投影测量法（Fringe Projection Profilometry,FPP）是光学非接触式三维测量中的一种重要方法,因其具有测量精度高、速度快、成本低等优点,在逆向工程、工业检测、文物保护等领域得到了广泛的应用。本文围绕双目光栅投影测量中的几项关键技术展开研究,搭建了一套快速高精度的三维扫描系统。主要工作内容概述如下:（1）研究了双目相机成像模型的标定方法,针对双目相机标定精度较低的问题,在张氏标定法的基础上进行改进,利用不对称圆点靶标结合分步标定的思想实现双目相机成像模型参数的高精度标定。（2）针对光栅成像质量对相位提取精度的影响,从光栅图像投射和采集两个过程进行分析,提出一种十字辅助对焦方法改善投影仪离焦问题,设计了基于HSV空间的自适应曝光调节算法使图像的曝光程度最佳,最大程度保留了图像信息。实验表明,图像优化后的信噪比显著提升,相位提取精度优于图像优化前。（3）提出一种基于最佳条纹组合的绝对相位提取方法,结合相移法和三频外差法实现了绝对相位的高精度提取。该方法对三频外差法中三种光栅条纹的频率关系进行了理论分析,以实际测量环境下的相位分辨率为参考来确定三种光栅条纹的最佳组合方式。实验表明,使用最佳光栅条纹组合可以有效提高三维测量精度。（4）提出一种基于多尺度分析的相位立体匹配算法。该算法针对浮点型相位在立体匹配时计算量过大的问题,引入图像金字塔模型,在多尺度上进行立体匹配,利用低尺度视差对高尺度视差进行预测,缩小了视差搜索范围。实验表明,相比于传统相位匹配方法,该方法大大降低了相位匹配过程对内存的消耗,在保证精度的情况下提高了立体匹配的速度。（5）完成双目光栅投影测量系统的软硬件设计,并利用该系统对标准件和叶片等物体进行了三维测量及精度评价。实验表明,本文设计的双目光栅投影三维测量系统扫描的物体三维形貌轮廓清晰,曲面平滑,细节也得到很好的保留,实现了快速高精度获取物体三维形貌的测量需求。