三维重建技术属于计算机视觉的重要研究内容之一,它广泛的用于逆向工程、文物保护、工业自动化、计算机辅助医疗、虚拟现实、增强现实、机器人应用等场景。三维重建技术分为主动式和被动式三维重建,其中基于结构光的主动式三维重建技术,具有精度高、速度快和易于实现的优点,因此成为三维测量和机器视觉领域研究的热点,广泛的用于物体的三维重建中。本文根据实际三维重建需求设计了一套双目立体视觉、结构光技术和旋转平台相结合的三维重建系统,对系统涉及的双目立体视觉、结构光和旋转平台技术的原理和方法进行了详细分析和实验。主要的研究及创新如下:深入研究了双目立体匹配技术、相机的成像原理、双目相机的标定、极线约束的原理和基于旋转平台的点云拼接的原理。在双目立体匹配数学模型和相机成像数学模型的基础上推导了前方交会计算点云的方程式。针对旋转平台转轴标定问题,提出了一种简单的旋转平台转轴标定的方法。对结构光编解码技术进行了深入研究和实验,最后采用了格雷码加正弦条纹的编码方式,同时采用了一种用彩色正弦条纹来减少投影张数从而缩短采集时间的编码方法。针对实际试验中左右图像中同名点相位不相等的情况,提出了一种对相位直线拟合的方法,将寻找同名点的坐标的精度提高到亚像素级别。针对图像中没有投射到编码图案的部分和被测物体自遮挡的部分,采用增加投射两幅全黑和全白的图像的方法有效的避免了最后得到的被测物体点云周围随机散落的干扰点云。在对立体视觉原理和编码结构光分析的基础上,本文设计了一套图像采集、编码图案投影和旋转平台组成的软硬件系统。通过大量试验,证明本文设计的三维重建系统,具有精度高、速度快和易于实现的优点,符合实际测量的需求。