随着科学技术的不停进步,人们对图像采集与处理的需求日渐增多,对其技术的要求也日渐提高。同时,传统的图像处理技术主要对二维图像进行处理,而越来越多的场景需要我们对物体表面的三维信息进行分析与处理,这给图像处理技术提出了新的挑战。结构光3D成像技术因其处理速较快,处理效率较高,且能直接生成数字化的物体表面的三维形貌信息等特点,成为了光学成像领域中的研究重点。本文在传统的基于DFP (Digital Fringe Projector,数字条纹投影仪)的结构光三维成像技术的基础上加以改进,搭建了一套基于光纤干涉的结构光3D成像系统。传统的基于DFP的结构光三维成像技术可以实现对物体表面三维结构的成像,但数字条纹投影仪体积较大,系统不方便移动;同时由于投影仪的瞬态效应无法忽略,且系统工作时需要进行机械平移,系统的测量速度也有其瓶颈,大概在千赫兹左右。而本文中用到的系统采用马赫泽德尔光纤干涉仪产生干涉条纹,用光纤阵列投射干涉条纹,其系统体积较小,便于移动;同时,本系统采用相位调制器控制马赫泽德尔信号臂中信号的相位变化,从而控制光纤条纹的平移,其理论测量速度可以达到兆赫兹数量级。基于上述优点,该技术可满足内窥镜制作、地震灾区搜救仪器制作等多种需求。论文搭建了基于光纤干涉的结构光成像系统,并成功对静态、动态物体进行了表面三维形貌数据采集和恢复,采集速度可达到120帧每秒,图像分辨率为135*135。