结构光视觉测量法是一种基于光学的三维测量技术,现有的研究主要是针对静态对象的三维测量,这对于文物保护、医疗手术、工业元件制造等方面具有极大意义。但对于高铁轮毂、空气预热器转子这类测量精度要求高、停机损失大的动态旋转对象,三维测量技术并没有取得很大的进展。本文的研究重点就是实现对旋转物体的动态三维测量。本文基于线结构光法和双目立体视觉原理,提出了一种不干扰被测物体运行状态、操作简单、无需标定转轴的三维测量方法。测量设备主要由线激光传感器和多个双目相机组成,本文测量方法的主要研究内容有:（1）立体视觉三维测量方法:其中精确的立体视觉标定结果是测量精度的基础保障,本文通过张氏标定法对相机内外参进行标定;然后基于单应变换的图像拼接方法为后续环状拼接提供了必要参数,并且本文基于回环检测思想对单应变换进行了优化,有效减小了长时间拼接的累计误差;由于缺失深度信息的图像拼接会导致空间点位置发生偏离,本文对被测物体转轴所在的旋转平面进行了拟合,并将其作为参照系,用于后端空间点校正。（2）单个测量单元动态三维测量方法:首先使用自适应阈值法从采集到的图像中提取线激光中心,并使用高斯滤波和最近邻内插对激光条的波动和间断进行平滑处理,得到亚像素精度的激光条;然后基于双目立体视觉和激光特征进行空间点计算,并使用优化后的单应变换对这些空间点进行环状拼接,从而将测量结果转换到正确的空间位置,得到环状点云测量结果;由于相机的主光轴与被测物体的转轴不能严格平行,以及环状拼接缺少深度信息,三维测量结果会发生伞状偏离,对此本文将旋转平面作为参照系,对环状拼接后的空间点进行对齐校正,有效消除了空间点的偏离。（3）多个测量单元动态三维测量配准方法:由于相机的视野限制,对于大尺寸被测物体的高精度三维测量,通常要使用多个测量单元进行同步测量。本文两个相邻测量单元的视野交集区域固定,且该交集区域内得到的点云为环状,本文基于该特征对ICP算法进行了改进,极大地减少了计算量,并提高了配准精度,最终将所有点云结果转换到世界坐标系下,完成整个被测物体的动态三维测量。本文的动态三维测量方法分别与深度相机Kinect V2、三维测量开源方案Ciclop在实时性和精度方面进行了对比实验,并对具有凹凸纹理的旋转物体进行了实物测量,实验结果均显示本文动态三维测量方法在实时性、精度和恢复被测物体纹理细节方面都具有更出色的表现。除此之外,还验证了本文改进的ICP配准方法,证明本文的动态三维测量方法可以对大尺寸旋转物体进行高精度的三维测量。