三维物体表面轮廓的计算机重构技术是目前国内外三维传感与计量研究的热点之一，它被广泛地应用于航空航天、机械制造、在线检测与质量控制、医疗诊断、计算机辅助设计／计算机辅助制造(CAD／CAM)、机器人的视觉系统等领域。基于三角法的空间编码方法是三维形貌重构主要研究方向之一，它具有面构造光方法的优点。然而，现有的空间编码方法尚存在空间编码效率低、精度受硬件性能限制大的缺点，因此发展一种高效的、高精度的空间编码方法，日益受到国内外专家的重视。 本论文主要研究了纯粹黑白条纹空间编码和条纹投影与灰度投影相结合两种三维形貌重构方法，研究的重点集中在空间编码理论和如何提高条纹投影编码的效率，以及通过黑白条纹与灰度条纹结合方法突破硬件性能限制的问题。主要研究成果包括： 1.提出了空间二进制编码的四个重要特性，基于这些特性设计了条纹投影编码图案自动生成软件。该软件生成的空间二进制编码图案具有：空间编码效率高(可达到98.8％)、最小边缘编码误差、能够自我规范化、适用范围广等特点。 2.提出了条纹投影粗编码和灰度投影精编码相结合的空间编码机制。用黑白条纹投影图案产生粗编码，用灰度均匀变化的投影图案产生精编码，再通过消除背景光、规范化处理和译码处理等过程，获得完整的编码信息。该方法保持了基于三角法的空间编码方法的特点，同时在同样硬件条件下提高了测量精度。 3.将小波变换用于三维传感的图像滤波处理。选用具有有限紧支撑的Daubechies小波作为基小波，设计了小波分解次数从2到7的各阶数字滤波器。把它们用在图像的噪声滤波处理，取得良好的结果。 在以上理论方法的指导下，设计研制了由LCD投影仪、CCD图像传感器和计算机组成的空间编码三维表面轮廓测量实验系统，实现了一整套处理过程，包括投影图案的软件生成、投影仪控制软件、动态阈值二值化处理、消除背景光和规范化处理、译码处理、三角法解算处理。该方法还是完全的数字化编码方法，便于计算机处理；方法的可靠性高，能够处理被测表面存在物理间断点的情况。