三维测量技术能精确获取物体的三维信息,为工业制造提供必需的依据和保障,已广泛地应用于质量检测、智能制造和逆向工程等领域。基于结构光的条纹投影三维测量技术在工业界和学术界均得到了飞速发展。随着生产技术和加工制造工艺水平的不断提升,电子产品变得更加小型化和集成化,这促使相应的检测技术向高精度、高效率、低成本的方向发展。传统的质量检测方法已经不能满足现代工业更多细节的检测要求。针对微小物体三维测量的显微条纹投影轮廓术作为一种可行但未深入研究的方法受到越来越多的重视。目前针对被测物尺寸在毫米尺度的微小物体并且测量精度在微米量级的光学三维测量方法的研究仍然较少。由于需要引入额外的光学设备,光学结构和系统的标定一般比较复杂,系统配置和相关的测量理论并不十分完善,其模型结构的探索和系统的标定方法仍是该方向的主要研究内容。本文主要针对微小物体条纹投影三维测量系统的标定方法进行研究,主要工作如下:1.详细阐述了微小物体条纹投影三维测量技术的测量理论模型及原理,并对相位提取算法、相位展开算法,相机成像模型及标定方法进行了归纳总结。搭建了双远心条纹投影三维测量系统,并对相关技术进行了实验验证。2.针对传统的微小物体结构光三维测量系统模型复杂,标定过程繁琐的局限性,提出了一种简便的微小物体双远心三维测量模型,并针对该测量模型提出了一种全局一致相位-高度映射参数的标定方法。所提方法所需参数较少,相位高度关系依赖于条纹间距与投影仪和相机光轴之间的夹角,面内坐标依赖于远心相机的有效放大倍率。标定和测量过程不需要精密的三维位移平台,只需要投影水平和竖直的条纹即可得到系统参数,简化了传统方法的标定过程。搭建的双远心三维测量系统的测量结果表明,该方法可在视场为13.5mm×16.5mm景深为3mm的范围内实现深度方向均方根误差为3.5μm的高精度的三维测量。3.针对远心相机平面标定法标定过程中的外部参数符号模糊问题,提出了一种便捷的远心三维测量系统标定方法。所提方法通过建立两个间隔一定高度标定板平面之间的面内旋转和平移关系,可得到标定板平面标记点的三维坐标信息,进而完成远心相机外参封闭解的求解。相比于传统方法,该方法的标定过程不需要平移台或特制标定板,标定过程简便、灵活性强,实验测量结果的标准差为6.7μm。