彩色三维测量技术在逆向工程设计、多媒体动画创作、科研分析以及文物、玩具等彩色模型三维数字化方面具有广阔的应用前景。本文基于线结构光扫描测量原理,研制了一套彩色三维激光扫描测量系统。系统可准确完整地获取物体的彩色三维信息,测量精度高于0.1mm。论文主要研究内容及创新性成果有:1.深入分析和比较了各种三维测量原理,介绍了国内外主要的非接触三维测量技术及设备。并对参数标定技术、颜色渲染技术、数据补偿技术、最优视角自动确定技术等课题相关研究现状进行了总结概括。2.建立了线结构光三维扫描测量的数学模型,完成了对系统传感器参数的标定。利用半径已知的标准球,完成对旋转台旋转中心的标定。并对利用部分球面点数据计算球心坐标的误差进行了补偿。分别利用重复扫描和延展法两种方式提取三维点云数据的颜色信息。3.提出了双目线结构光视觉传感器光平面参数一致性标定方法。设计平行线平板靶标,研究靶标图像处理流程,可自动获取控制点进行标定计算。成功地完成了左右摄像机光平面参数的标定,并将左右摄像机的测量基准统一于共同的世界坐标系。4.提出了线结构光三维测量盲区的背影轮廓补偿方法。基于空间形切原理,采用改进的两步线段截选算法进行背影轮廓三维测量计算,获取物体的三维轮廓点数据,对线结构光扫描测量盲区进行数据补偿。对几种实物模型进行扫描测量以及背影轮廓补偿测量实验,得到完整的测量结果。5.研究了针对本测量系统的最优视角自动确定技术。对线结构光扫描测量和彩色图像拍摄的最优视角进行分析,利用背影轮廓测量数据的凸包柱体近似表示被测物体形状,确定最优视角,实现了对被测物体的自动扫描测量和颜色渲染。