我国3C制造业的迅猛发展,对精细复杂零件的三维检测提出了多方位、高精度成像需求。非接触式三维光学检测方法是3C制造业精密检测环节的重要工具,其中的相移轮廓术因其显著的效率优势而被广泛关注和研究。目前,三维视觉扫描系统受限于大视场和高精度的矛盾,还难以在工业领域推广应用。本文面向3C制造业三维高速精密检测应用需求,针对相移轮廓术中存在的非线性光强校正、大范围多视角测量难题,深入研究三维结构光成像原理与多轴运动平台多视角测量方法,提出复合条纹结构光编码新方法、网格模型构建算法和多视角点云拼接算法,搭建三维测量装置与五轴运动平台,开发多视角三维测量集成系统,并通过实验验证所开发系统的功能。本文的主要研究内容概括如下:（1）通过广泛深入调研了各种国内外光学三维检测技术,了解目前结构光三维检测技术在成像原理和方法上的研究进展,分析该方法在检测精度、速度提升和多视角测量等方面存在的关键问题,明确本文研究内容及方案;（2）现有相移轮廓术易受到投影仪非线性光强响应的影响,产生较为严重的非线性误差。本文针对这一关键问题,提出一种全新的结构光条纹编码方法,即复合正弦-梯形相移条纹编码。该编码可以对被测物体表面轮廓和系统光强响应模型的同时进行编码,实现对捕获条纹图像的非线性强度校正,在不增加投影结构光数量的情况下,有效降低非线性误差,提高三维测量精度;（3）针对结构光三维检测系统中的点云降噪、几何尺寸测量等问题,研究点云的体素滤波、降采样方法、和三维几何体拟合算法,提出一种基于改进圆扫描算法的三角网格模型构建方法,有效解决三角网格模型重建效率低的难题;（4）针对目前多视角点云拼接算法效率与精度较低问题,提出面向大视场多角度点云的五轴运动平台辅助拼接方法。通过该五轴平台的运动学建模、标定算法与基于平台位姿信息的粗、精配准算法研究,有效实现大视场多视角点云拼接;（5）在上述关键算法研究基础上,开发一套基于五轴运动平台的结构光三维检测集成系统,基于C++语言、QT界面库、Open CV图像处理库和Open GL三维图形库等工具,编程实现三维检测集成系统的关键算法,形成了一套多视角结构光三维检测软件,并通过实验验证本文所提算法及系统的有效性。