航发叶片作为国之重器航空发动机的关键核心,对叶片进行高效高精度的检测变得愈发重要。传统三坐标测量方法难以胜任叶片复杂轮廓的高效测量,使用具有快速测量特点的结构光方法检测叶片成为一种重要趋势。而现有的叶片高精度结构光测量系统多被国外产品垄断,难以为叶片相关制造企业所普及。在此背景下,本文结合双目视觉理论和结构光栅投影方法,对叶片轮廓三维测量的关键技术进行研究。本文的主要研究内容包括:(1)研究了双目视觉系统的测量理论,分别对双目相机的极线约束条件和立体矫正理论进行推导,分析了不同光轴情况下的视差求解模型,主要研究了交叉光轴情况下的点云求解原理。然后对系统中相机和三维空间的坐标关系转换进行推导,分别利用张正友标定法和逆相机法对左右相机和投影仪进行标定,最后通过分析张正友方法发现了系统标定优化尚存问题,并根据标定误差模型提出基于外参约束的系统标定优化方法。(2)研究并分析比较格雷码结构光和正弦光栅结构光的投影原理,进一步推导了四步相移法的解相位原理。主要展开对基于非连续性路径的可靠性排序解相位算法的研究,并在此基础上对其改进,提出基于多鸽巢自适应排序的快速解相位方法,不但有效避免了解相过程中的错解情况,更将解相效率大大提升。(3)主要研究了在光栅投影情况下的相位立体匹配原理,对SAD匹配算法进行研究并加以改进,提出基于差值矩阵的改进SAD算法,并应用在绝对相位匹配中。然后分析对比了不同大小匹配窗口下的视差图求解效率和精度,进一步验证了改进SAD匹配算法的效果。最后,对不同视角获取叶片点云的拼接方法进行了研究,可自适应实现多视角下的叶片点云拼接。(4)搭建了双目结构光三维重建系统的实验平台,可以高效高精度的完成系统标定、解相位、视差求解、叶片点云计算和拼接等功能。对计算得到的叶片点云进行型面重构及精度分析,并根据视差图求解思路,对点云精度提升方法进行了研究,提出亚像素相位匹配优化方法,并将优化前后的叶片点云精度进行对比分析。实验表明,本文开发搭建的叶片结构光三维重建系统能够高精度高效的地完成叶片的点云获取。