目前国内外实用的三维投影重建技术还比较少，而光栅投影技术是三维重建方法中最有发展前途的技术之一。本文基于空间几何学、投影几何学、图像处理学、计算机图形学和虚拟现技术，研究设计了一种光栅投影三维物体重建系统。该系统综合了光栅投影法与双目测量法的长处，具有投影快捷准确、检测过程完全非接触、测量精度高、重建速度快、装置简单等优点。由于该系统处理的是一个序列图像，数据量很大，需采用图像压缩技术。因此本文还研究了设计了图像压缩算法。 本文研究了提升小波理论，提出了新的处理常数项和分解g滤波器的方法；解决了因式分解时步骤为奇数的问题；还提出了读取规则以便获得提升格式。并结合EZW算法和自适应二进制算术编码实现了可选精度的压缩及解压方案。 本文提出了全曝光明图对比空域二值分割算法，该算法取得了较好的分割效果，且运算简单，速度快，但该方法需要预先存储明图暗图，因此较耗内存。 本文又提出了分组最大方差空域二值分割算法，该算法运算稍复杂，但分割效果也稍好，且节约内存。光栅投影三维重建过程中，精确的分割变形条纹是定位物体表面高度的关键，也为后续处理奠定了良好的基础。 本文还利用图像模板把光栅图像分为有效点和无效点，且只处理有效点，显著提高了处理速度。 本文还提出了一种基于最大相似性配准的拼接方法，解决了双目测量法中左右眼图像的匹配问题。 最后，对由光栅投影法得到的物体表面位置及其深度信息构成的三维点阵采用快速的虚拟现实表面重建算法和OpenGL技术对其重建结果进行显示。