随着科学技术和工业的发展，三维测量技术在自动化生产、质量控制、机器人视觉、反求工程、CAD／CAM以及生物医学工程等方面的应用日益重要。传统的接触式测量技术存在测量力、测量时间长、需进行测头半径的补偿、不能测量弹性或脆性材料等局限性，因而不能满足现代工业发展的需要。光学非接触式三维测量技术克服了上述缺陷，成为近年来三维测量技术研究的热点。 本文描述了一种新型的非接触式的光学投影三维测量系统。该系统采用了数字相移条纹投影技术，测量具有非接触、全场、精度较高及快速等优点。在传统相移系统中，条纹图通常都是通过物理光栅得到，并且条纹图的相位移动也是由光栅的移动来实现。而本系统采用数字条纹投影系统，用计算机产生高亮度与高对比度的标准正弦投影条纹，从而提高系统的分辨率与测量精度，并用软件控制精确地实现相位移动，避免了传统相移系统带来的各种误差。 文中阐述了基于数字相移条纹投影技术的三维测量方法的基本原理。针对传统结构系统标定法中存在的问题，对传统结构进行了改进，标定中去掉了传统结构的平行度的约束要求，有较高的可操作性，提高了系统的测量精度。对摄像机镜头的非线性畸变的机理进行了研究，提出了一种提高条纹投影测量精度的摄像机镜头畸变系数的优化方法，从对参考平面的测量出发，考察其上的若干测量点，找到其变形与摄像机镜头畸变系数的函数关系，进而确定摄像机镜头畸变系数，并给出了由于镜头畸变给测量带来的误差的补偿方法。