计算机立体视觉在精密加工、机器人导航、物体识别等领域有着广泛的应用。立体测量作为计算机视觉的主要组成部分,可以分为接触式测量和非接触式测量两种。编码结构光作为非接触式测量的一种,在进行物体表面三维重构时具有测量精度高、结构简单、成本低廉、容易实现等优点,近些年成为机器视觉领域研究的热点之一。本文根据双目视觉系统视差的测量原理,建立了摄像机-投影仪三维重构系统,并根据双目视觉系统的测量公式,推导出了摄像机-投影仪系统模型的三维重构公式。介绍了摄像机和投影仪的光学模型,然后介绍了整个测量系统内部的相对坐标关系以及摄像机和投影仪的内、外参数。该测量系统的主要优点在于不要求摄像机投影仪光心连线平行于参考面,也没有要求摄像机光轴垂直于参考面,因此属于无约束测量系统。本文从基本的格雷码编码技术出发,结合本文使用的测量系统对坐标点匹配的基本要求,提出了组合格雷码编解码技术,然后根据已知的测量系统的内、外参数,对简单物体模型(四棱锥)和复杂物体模型(小猴)分别进行了三维重构,重构结果证明了本文提出方法的切实可行。接下来对影响物体表面三维重构分辨率的因素进行了研究,主要从投影采样条纹图案和拉近投影仪和被测物体的距离两个方面出发增加了三维重构的分辨率,使物体三维重构的分辨率得到了提高。最后本文从正交频分复用角度出发,提出了基于双投影仪的格雷码投影方案,使用双投影仪同时投射横向、纵向格雷码图案,利用正交频分复用技术实现了横向、纵向混叠格雷码图案的分离,提高了投影图案的投射效率,完成了双投影仪对应的格雷码图案解码。借助于已知的摄像机和双投影仪系统的内外参数,通过双投影仪投射的横向、纵向格雷码图案,利用三维重构公式计算得到了空间点在世界坐标系下的三维坐标分量,最终完成了四棱锥模型的三维重构。