风能作为一种安全可靠的可再生清洁能源,在优化全球能源结构方面起着至关重要的作用。风力发电机叶片是获取风能的关键部件,由于长时间暴露在严峻的户外工作条件下,其表面难免会产生各种各样的缺陷,如果不能及时进行修补将会造成严重的影响。对于风力发电机叶片的快速无损检测,特别是对叶片表面缺陷的初期检测可以迅速发现这些缺陷以此预防次生故障的出现,从而提升风力发电机的安全性。基于结构光投影技术的三维重建和缺陷检测由于非接触性、信息量大、检测精度高等优势,在三维检测领域中得到广泛应用。为实现风机叶片表面三维缺陷检测,本文对基于结构光三维重建技术的三维缺陷检测方法进行研究,论文的主要工作和研究内容如下:（1）研究了基于四步相移法的包裹相位求解和基于三频外差原理的相位展开方法,针对实际测量中噪声、非线性响应等因素影响基于三频外差原理的相位展开精度,提出了修正条纹级数的相位展开方法,减少了相位跳变误差,提高了相位精度。（2）相机和投影仪的标定精度决定了结构光三维重建的精度。介绍了单目结构光系统模型,推导了二维像素坐标与三维空间坐标之间的转换关系。详细叙述了相机标定和投影仪标定原理及流程,并进行了标定实验。（3）研究了基于点云数据的三维表面缺陷检测方法。介绍了点云数据的预处理方法,叙述了基于贪婪投影三角化的曲面重构实现表面缺陷可视化的方法,阐述了基于ICP精确配准算法的三维点云缺陷检测原理和流程。（4）搭建了基于单目结构光的三维重建实验系统,完成了风机叶片三维重建的实验以及风机叶片表面三维缺陷检测实验,并给出了相应的实验结果。