随着制造业的迅猛发展,高效切削刀具在先进制造技术中显得格外重要,而刀具合理的几何形状和几何参数会直接影响刀具的使用寿命和产品的加工质量,传统的刀具测量方式只能获得刀具边缘的二维投影图像,不能反映刀具表面完整的几何形状以及有无缺陷,具有一定的局限性。因此本文提出通过面结构光三维测量技术得到刀具的三维模型,并对其几何参数进行测量。本文将围绕面结构光测量技术中的相位展开技术、CCD摄像机和投影仪标定技术、刀具转台标定技术、刀具点云拼接技术以及滤波处理技术等问题进行展开,主要进行了以下几个方面的研究:本文首先提出了本课题的研究背景及意义,即通过面结构光三维测量技术对刀具几何参数进行测量,并针对该技术中传统的系统模型存在的不足,提出采用改进的模型对刀具进行测量。接着对几种相位展开算法进行了详细的研究,最终选择五频相位展开法作为本文主要的展开算法。其次,对CCD摄像机标定时涉及到的参考坐标系进行了介绍,并对CCD摄像机针孔模型和镜头畸变数学模型进行了介绍。随后针对系统标定精度与整个系统的测量精度密不可分,基于张正友标定法,提出采用50%灰度棋盘格和黑白棋盘格对CCD摄像机和投影仪进行联合标定的形式。再次,对刀具点云旋转拼接进行了详细研究,建立了刀具点云拼接模型,并提出了采用棋盘格标定板对刀具转台坐标系的原点和轴标定的方法,通过刀具点云旋转拼接实验验证了刀具转台能够有效实现刀具点云的拼接。然后,论述了滤波处理在刀具测量系统中的重要性,滤除噪声成为必不可少的环节。分析了经典的图像滤波方法优缺点,并具体介绍了本文所采用的滤波方法,通过实验验证了基于DFT的频率域滤波方法的有效性。最后,搭建了实验平台,对刀具进行了面结构光三维测量实验,总结了刀具测量实验的具体步骤,通过实验重建出了刀具三维模型,并对刀具测量结果进行分析,实验结果表明本文使用的方法可以准确有效对刀具的参数进行测量,为其他复杂刀具的测量奠定了基础。