三维扫描技术可以扫描获取空间物体的外部结构特征,对于结构形状较为复杂的物体,三维扫描技术可以节省大量人力物力。当前绝大多数的三维扫描设备是分别获得部分点云数据,然后通过点云配准得到物体的完整数据。这样的应用过程没有解决动态扫描问题,不仅使得其应用场景受到极大限制,而且后期配准的时间消耗与精度损失影响了其易用性。为了解决传统双目视觉三维扫描技术需进行多次扫描,然后再进行配准的问题,提出基于光学跟踪的动态三维扫描方法。第一部分是单目光学三维扫描模型,利用激光条纹作为主动光源实现3D扫描的功能。第二部分是单目光学跟踪模型,实现扫描设备位姿的计算和跟踪,并将扫描模型得到的点云数据即时转换到跟踪相机坐标系下,实现动态扫描过程中数据的实时配准。实验结果表明该方法可以实现动态扫描,最终获取物体的点云信息,扫描精确度在坐标系的xoy坐标平面方向的误差约1mm,z轴方向的误差约0.08mm。扫描得到的点云数据中,误差偏离95%置信区间为[-0.0017mm,0.0017mm],实际得到的点云数据和理想情况下的点云数据之间的均方根误差为0.400524,标准差为0.28463。同时相比传统双目视觉三维扫描方法,扫描时间可节约50%。本文主要完成以下工作:（1）动态三维扫描模型的研究。通过对传统的视觉测量模型进行分析,无论是单目线结构光测量模型还是双目视觉传感器模型,扫描方法都有一定的局限性。本文提出的基于光学跟踪的动态三维扫描模型,由单目光学扫描模型和单目光学跟踪模型两个部分组成,实现了动态、高效、快捷的三维测量。（2）单目光学扫描模型的搭建。在此部分主要的工作包括相机参数的精确标定和线结构光参数标定。相机参数的精确标定中,使用具有方向特征结构的圆形图案标定靶实现相机的内外参数标定,同时通过交比不变性对相机的畸变参数进行标定。线结构光参数标定中,通过对较为成熟的标定算法对比分析得出适合本文模型的标定方法。（3）单目光学跟踪模型的搭建。通过扫描相机与跟踪标靶的位姿标定和单幅图像到跟踪标靶之间的转换,将扫描相机获取到的物体点云信息,通过本文提出的基于光学跟踪的动态扫描模型,实时转换到跟踪相机坐标系下,实现动态三维扫描。