随着 3D 测量技术的应用不断增长，各种 3D 轮廓测量技术飞速发展，本文基于线结构光传感器，结合电控平移台和旋转台，建立了一套彩色 3D 激光扫描系统，在利用平移扫描或旋转扫描获取物体表面 3D 轮廓信息后，再按照同样的扫描流程摄取被测表面的彩色信息，将两次扫描测量的数据进行整合得到彩色3D 信息(xi, yi, zi) ? (Ri,Gi, Bi)。 本课题得到天津市科技攻关培育项目“彩色三维激光轮廓扫描成像及数据处理系统”(No.033105211)的资助，课题的主要任务在于实现一套彩色 3D 扫描测量系统，本系统可以广泛应用于古文物，玩具等彩色模型轮廓数字化，卡通、动画设计等领域。论文主要研究内容如下：1. 分析了现有的各种彩色 3D 测量系统的应用现状以及常用的方法，利用线结 构激光传感器的获取物体表面 3D 轮廓信息，建立了系统的数学模型；2. 利用圆孔平面靶标实现了系统光平面参数的标定，获取较多的标定点参与计 算，通过构造无约束最优目标函数解非线性方程组，保证了标定精度；3. 利用一个标准球标定转台旋转中心轴，实验结果显示，标定结果准确，完全 符合旋转测量的要求；4. 设计了一套扫描中光条图像处理流程，准确地将光条像素坐标从杂乱背景中 提取出来；5. 在实验室条件下建立一套线结构激光扫描测量系统，编写了测量软件，对一 些模型进行了平移扫描测量和360o旋转扫描测量，获得了被测物体的彩色3D 信息，实验结果显示彩色信息匹配准确完整，测量精度高于 0.5mm。