基于结构光的三维（3D）测量技术能较好地兼顾系统灵活性与测量精度,在过去的几十年中,尤其是在过去的几年中,已经称为光学三维表面成像与测量的主流技术。但是利用基于结构光的三维测量技术首先需要建立适合的系统模型,然后通过系统标定来获得模型所需的系统参数,最后利用获得的系统参数来重建被测物体的三维形貌。因此,测量系统的标定和模型参数是密不可分的,对三维重建的精度有很大的影响。同时在单目测量系统中,相机只能从光轴的方向采集数据。为了从更大的视野中获得被测物体全部的3D形状信息,必须平移或旋转对象,以使相机捕获一系列图像。因此,如何校准旋转轴与摄像机之间的关系也是3D测量领域要解决的关键问题。本文旨在提高结构光测量技术的测量精度,并力图为全景三维测量技术开发更多的实用场合。针对系统标定和点云拼接等方面开展了一下研究工作:1、提出一种新的相位-高度映射模型。该模型对系统结构中相机和投影仪的位置没有严格的相互垂直、平行的约束条件,很大程度上提高了结构光技术的应用价值。实验结果证明,该计算公式和标定方法可以准确地重建物体的3D形貌,并且系统具有较好的灵活性。2、提出一种新的旋转轴标定方法。在这种方法中,旋转轴的标定是通过两步来完成的:旋转轴向量标定、旋转轴轴心标定。该方法解决了传统旋转台标定方法中旋转轴和参考面不垂直的情况。实验结果表明圆柱和人面雕像的测量和拼接效果良好。所以提出的方法具有较高的测量精度。通过调整相机的测量角度和距离,基于旋转台的全景3D形貌测量方法可以更灵活地应用于工业检测。