出于空间利用率等多方面的考虑,煤炭、粮食等产品常常需要储存在圆形的煤场或粮仓内,而快速、准确地从储存地获取煤炭、粮食等堆积物的体积和质量,有着现实的重要性。针对目前堆积物盘点效率不高,且精度较低等问题,本文提出一种基于面结构光的堆积物体积快速测量方法。本文主要从以下几个方面展开:(1)对目前的三维测量技术进行了调查研究,从精度以及测量效率等方面对比分析了基于点、线、面结构光的测量方法,最终选用基于面结构光的三维测量方法,并基于该原理搭建了基于面结构光的堆积物体积快速测量系统。(2)对三维测量系统的标定方法进行了研究,分别实现了相机和投影仪的标定。在标定过程中为了避免使用额外的特殊标定设备,本文使用圆形彩色标记物进行投影标定。(3)对点云处理的各个过程所涉及的原理和算法进行了详细的研究,并针对堆积物测量对象的性质对已有算法进行了改进。在点云滤波时,提出了直通统计法,能够很好地滤除散乱噪声点和离群点,并针对圆形存储仓的特殊几何结构提出了一种环境点云滤除算法,能够很好地滤除墙体、屋顶等环境点云,便于后续的点云处理及目标物的体积计算。(4)在进行堆积物体积计算时使用了三维重构时的三角化的结果以提高计算效率,并选用了粒径较小的沙子作为测量对象来验证体积计算的精度。实验结果表明,能在200 ms内完成体积为1000cm~3沙堆模型的测量任务,且平均相对误差为0.18%。