结构光投影技术在快速、低成本的三维成像领域中一个被广泛研究的课题。基于结构光的非接触式三维表面轮廓术是逆向工程、产品零部件工业质量控制、物体识别、医疗保健应用等领域的首选方法,因为其不会破坏物体原貌,可以精准地重建出物体的原貌。其中一个主要的挑战是提高重建的稠密度,同时投影尽可能少的图案,从而减少投射图案的获取时间。基于彩色结构光编码原理,本文对彩色结构光的关键技术进行了研究,提出了一种基于汉明距离的六元三阶De Bruijn序列编码,并将彩色结构光编码和双目立体视觉相结合,解决了双目视觉中在低纹理的物体中对应点匹配困难的问题,同时实现了一次投射地三维信息稠密重建。论文的主要研究内容包含以下几个方面:1、针对低纹理物体,本文根据双目立体视觉和彩色结构光技术的各自优缺点,将两者结合起来,设计了基于彩色结构光的双目视觉三维重建方案,并完成了相机、投影仪、滑轨支架台等硬件设备的选型以及整个系统平台的搭建。2、对彩色结构光编码技术进行了研究,由于环境光、物体反照率、通道增益不均和颜色串扰等因素的影响,利用彩色结构光进行稠密三维重建是一个难题。本文提出了一种基于汉明距离的六元三阶De Bruijn序列的彩色编码来进行三维重建,较传统的彩色编码可以达到更稠密的重建效果。针对获取的彩色条纹图像有色彩偏差,提出了一种RGB和HSV颜色空间融合的图像增强算法。3、对彩色结构光解码技术进行了研究,使用彩色结构光时,为了保证投影的颜色可以从相机记录的数据中正确识别,采取了在HSV空间进行颜色聚类来识别条纹颜色。对图像的条纹脊线提取,采用了基于亚像素的灰度阈值算法来进行彩色结构光条纹脊线提取,较传统的中心线提取方法可以将彩色条纹的中心线平滑无误地提取出来。针对左右图像的条纹匹配,利用De Bruijn序列彩色编码的特性来进行条纹匹配,进而得出左右图像的视差信息。。4、根据双目视觉和彩色结构光的重建原理,计算出物体的三维点云信息,最后将点云信息可视化出来。通过对不同模型进行三维重构,精度分析,来验证实验本文方案的高效性与优越性。