三维测量技术在逆向工程、产品检测等领域有着非常广泛的应用前景,但是现有的三维测量技术在测量的实现、点云数据的拼接等方面存在诸多的发展制约。本文利用步进电机的细分驱动,实现了光栅相移的精密控制,运用转台坐标系与测量坐标系的转换原理,实现了多片点云数据的自动拼接。在此基础上实现了对全景三维测量仪的开发。首先,比较分析了基于不同种类原理的非接触式三维测量方法,介绍了结构光三维测量的一般步骤。根据其内容介绍了调制相位的解相原理与一般方法；分析了包裹信息的去包裹原理及相关算法；进而基于光栅投影三维测量原理设计出了全景三维测量仪器的整体方案。其次,根据全景三维测量系统的整体设计方案,对全景三维测量系统的主要硬件模块进行了详细设计。利用C8051F340作为主控制芯片,重点设计了控制电路的复位电路及电平转换模块；依据整体方案内容,运用步进电机的细分驱动实现了光栅相移的精密控制,达到了四步相移法的解相要求；根据全景测量的要求,设计了转台的详细结构。再次,为了对硬件系统实施有效的控制,对系统软件控制系统进行了设计。根据全景三维测量系统工作流程,主要设计了系统主程序、系统初始化子程序、步进电机细分驱动程序、CCD控制子程序。为了使用户操作方便,实现很好的人机交互功能,根据需要对上位机软件也进行了设计。最后,通过系统的标定,求得了转台坐标系与相机坐标系的转换矩阵,利用转换矩阵的逆矩阵与转台旋转矩阵的逆矩阵,通过点云数据空间坐标的转换运算,实现了分片点云数据的自动拼接。通过对瓷器花瓶的测量实验,验证了全景三维测量系统的可靠性,及点云自动拼接算法的有效性,利用该全景三维测量系统测量所得的物体三维数据可以很好的应用于各工程领域。