本文探讨了如何将6-DOF并联机构与结构光3D数字化技术相结合,并为6-DOF并联机构增加3D测量与定位功能,这样一来就充分发挥了并联机构空间精确定位的优势,同时也将构造一个新型的、有特殊应用的3D数字化系统。为了使6-DOF并联机构与结构光3D技术更好地相结合,发挥更大的功效,本文研究设计了一套硬件系统,使二者都能发挥各自优势,为系统的后期研究打下坚实的硬件基础。本文研究了面结构光投影原理,分析了数码相机的成像数学模型,在此基础之上提出了适于本文应用的面结构光投影法的数学模型。还分析已有的结构光编码技术,并设计出了相应的面结构光编码方案。结合面结构光图像的特点,对于面结构光图像处理方法进行详细研究。经过对比分析多种阈值图像分割方法,提出了一些适合本课题的阈值分割和细化算法,并用程序予以实现。同时,本文讨论了三维重构方法的思想和设计流程,而且分析了几种常用的曲面重构方法,包括四边域曲面构造方案、三边域曲面构造方案和以多面体方式来描述曲面物体。分析了各种方案的优缺点,并设计了三角化曲面的实验方案。作为这些研究成果的应用,本文在Visual C++ 6.0平台上开发了一套图像处理软件(模块),通过对条纹图像进行处理为进一步获得被测物体的三维外形数据打下了坚实的基础。