在电子生产制造业发展迅速的今天,基于精密检测等技术的智能装备制造越来越受到了人们的关注。其中,基于线结构光的三维视觉技术以其精度高、效率高、范围广、结构简单、非接触等突出优点,在精密检测领域得到了广泛的应用,并成为了当下的研究热点。为了获取工业零件或电子元器件等被测对象的三维点云数据,在一般的线结构光三维重建系统结构基础上,本文采用一种新的被测物体的扫描方法,摄像机与被测物体静止,线结构光装置运动,线结构光装置与驱动器和步进电机通过齿轮连接在一起,步进电机带动线结构光旋转,进而对被测物体进行扫描,该方法应用于精密检测中被扫描物体难以移动的场景。针对以上方法,本文设计了一套通用的应用于精密检测场景的三维重建视觉系统,通过软硬件平台的搭建及相关图像算法的研究完成了从图像采集到三维点云数据计算等整个重建的过程。本文的研究工作主要在以下几个方面:(1)在现有技术基础上,采用线结构光主动扫描法搭建三维重建视觉系统,以实现图像采集、摄像机标定、线结构光标定、三维点云数据计算等功能。(2)研究和分析摄像机标定、线结构光平面标定、条纹中心提取等关键技术,针对本视觉系统的软硬件环境对算法进行改进以提高效率与精确度,并进行实验验证。摄像机标定采用了张正友棋盘格平面的标定方法,线结构光标定则提出了一种基于空间直线段成像关系的标定方法,条纹中心提取则根据不同的应用场合分别采用了两种不同的解决方法。(3)根据三维重建过程不同功能模块对系统进行上下位机划分以减少耦合,上下位机之间通过网络进行通信。下位机采用搭载Linux操作系统的硬件板卡,实现了电机控制模块、图像采集模块、网络传输模块、实时平面参数计算模块和条纹中心提取模块的设计;上位机为Windows PC机,实现了摄像机标定模块、光平面标定模块和三维点云数据计算与显示模块的设计,并于上位机的Qt环境中设计了UI界面。(4)通过模拟两种精密检测中的场景,采用本文系统对工业零件和电子元器件分别进行三维重建实验,获取标定结果和计算出三维的点云数据,实验结果精度较高,效果较好。