结构光三维测量技术以其卓越的优点,广泛应用于工业快速测量、逆向工程等工业生产制造领域。随着现代制造业对于诸如飞机和发动机叶片、汽车和船舶等大型物体需求量的极速增加,大物体形貌的三维测量逐渐成为工业制造的重要难题和发展趋势。测量面积的增加、测量表面的复杂性以及测量精度要求的提高使得传统三维测量方法难以满足现代工业制造的测量要求。因此,结构光大物体三维拼接测量方法对于获取完整的三维形貌信息有着举足轻重的意义。在实际测量过程中,利用结构光三维测量技术获取的三维点云数据量巨大且伴随有噪声,同时由于被测物体体型庞大,单次测量无法满足完整三维形貌测量的要求,因此要从不同角度对其进行测量。对此本文首先对获取的无序点云数据建立拓扑结构,然后进行去噪处理以及精简操作,最后对多角度三维测量数据进行拼接。本文的主要研究内容分为以下几点:(1)搭建相交轴测量系统,对相机以及系统几何参数进行标定等。然后对参考平面上的周期展宽效应进行校正,同时采用基于条纹周期校正的时间相位展开法求解复杂物体表面的相位信息。(2)针对复杂大物体三维测量所获得的三维点云数据量巨大且伴随有噪声的问题,对无序点云数据建立拓扑结构,然后对无序点云进行去燥处理。提出了一种自适应栅格法精简点云的算法,为后续三维重建与三维拼接的处理速度与精度提供了有力保证。(3)由于单幅面会受到测量范围和视觉遮挡的限制,无法实现一次测量就获得完整的大物体三维形貌,故而需要对图像进行三维拼接。本文主要采用FPFH特征子检测关键点并搜索对应关键点,并使用Ransac算法去除错误匹配点对并设定一定阈值保留优质的对应特征点对。(4)利用精密旋转平台,采用中垂线角度定心法确定旋转轴心,并对三维拼接结果进行了误差分析和优化。从而提出了一种基于无标记点的大物体三维拼接方法,该方法并不需要粘贴任何标志点,避免了使用转台法进行拼接测量时出现的定心不准问题,同时避免了进行点云配准时使用ICP算法存在的数据量大导致计算时间过长的不足,为实时在线检测创造了可能性。(5)最后对复杂较大石膏像进行了三维测量实验。实验结果充分表明,基于无标记点的大物体三维拼接方法能有效的完成复杂较大物体的三维拼接测量,且拼接效果良好。且利用一长方体标准块作为测量对象,采用此方法对其进行拼接测量并分析测量精度,高度的精度为0.146mm,拼接精度为0.193mm。