三维视觉测量技术具有非接触、测量速度快、精度高等优点,在智能制造、工业机器人引导、逆向工程等涉及到三维测量与检测的众多领域也都具有非常广阔的应用前景。其中基于单相机和投影仪的编码结构光的三维测量技术是一种成本低、测量精度适中、稳定可靠的测量技术,得到了智能制造与精密组装等新兴产业的广泛重视。但该方法基于三角测量原理,可能会由于被测物体陡峭复杂的轮廓表面或因其阴影部分而引起的单相机遮挡问题,限制了系统测量的有效视场。该问题已经成为相机-投影仪测量系统的一个固有缺陷,限制了这一测量技术的应用场合。针对单目结构光投影三维视觉测量系统所固有的相机遮挡问题,给出了一种基于相机-投影仪-相机系统模型的结构光三维测量方案,本文阐述了测量系统的测量原理并给出了实现方法。首先在系统建模上,将相机-投影-相机系统看作是两个独立的相机-投影仪三维视觉测量系统,在分别得到被测对象的三维数据后通过采用文中建议的全局坐标统一方法,得到同一空间坐标系下的三维点坐标。为了进一步减小由于外界环境、系统标定误差等引起的点云融合误差,实现了一种改进的ICP配准算法。通过该算法可以更好地实现点云融合(融合精度约0.02mm),从而得到较高精度的全局测量结果(在工作距离1000mm内,重复测量相对误差约0.2%)。最后本文搭建了基于条纹投影的双相机结构光三维重建测量实验系统,通过文中实验结果也验证了该方案的可行性和有效性。