随着现代制造技术的飞速发展,追求产品的精密化和微型化是大势所趋,实现微小零件高精度三维测量在微机电产品的生产制造过程中不可或缺。由于具有高速度、非接触、高精度等特点,结构光技术在当下常规尺度零部件三维测量中应用广泛。为了满足微机电产品生产制造过程中对三维精密测量技术的需求,本论文以尺度分布在百微米到毫米量级的各类微小零件为测量对象,对以远心光路和条纹投影为基础的结构光微视觉三维测量技术进行了研究,具体研究内容如下:（1）搭建了面向微小零件的远心条纹投影结构光微视觉三维测量平台,并对其关键原理进行了阐述与推导,提出了相应的高精度标定方法。首先,对由两个远心成像镜头所构成的结构光微视觉几何成像模型进行了推导,对基于条纹投影的多频外差结构光三维恢复原理进行了阐述。其次,以上述成像模型和多频外差成像为基础,推导了标定过程中远心光路关键内部参数的封闭解求取方法,进而利用精密运动平台辅助标定图像采集,获得了包括远心相机内外参数矩阵和远心投影仪传递矩阵在内的完成几何模型参数。（2）基于多重曝光的远心条纹投影结构光微视觉高动态成像与三维点云生成研究。以实例为基础,对表面反射特性差异较大的被测微小物体在结构光三维测量中出现的局部点云生成缺失问题进行了介绍,总结了导致该现象的原因并提出了以多重曝光技术为基础的解决方案。在解决方案中,首先分析了设备非线性和随机噪声对结构光微视觉系统成像的影响原理,进而确定了多重曝光时间与灰度阈值的选择原则及多曝光下的相位图像拼接方法。（3）远心条纹投影结构光微视觉实验研究。首先展开了结构光微视觉标定实验,探讨了不同材质标定板的成像效果,验证了所提标定方法的有效性。之后,分别以异色微导线和高反微芯片为案例,展开了高动态成像结构光三维点云生成实验研究,验证了第3章所提方法的有效性。此外,对所提结构光微视觉测量方法的测量性能进行了评估,包括其重复测量特性和绝对测量特性。最后,展示了所提方法针对多种典型微目标进行三维测量的点云结果图。实验结果表明,所提远心条纹投影结构光微视觉三维测量系统具有微米级的精度,可适用于微小物体的三维测量。