随着科学技术的发展,智能化、非接触式三维测量方法的研究得到了人们广泛地重视。激光结构光三维测量技术日趋成熟,但由于其具有高精度的机械驱动装置,使成本大为提高,对于普及和应用带来了一定的困难。本文针对上述问题开展了利用手持结构光激光器进行三维测量方法的研究,该研究取消了精密的机械装置,使制造成本大为降低。本文针对手持式结构光用于物体三维表面轮廓测量中的关键技术问题及光学三维测量的基本原理进行了深入的研究和探讨,其主要研究工作如下:(1)研究了无机械传动装置,采用手持激光器测量物体表面轮廓的测量原理及系统,该系统基于线结构光测量原理,采用了视频采集和一次扫描即可完成被测物体表面轮廓数据的测量方法,有效地减小了结构光测量方法固有的光条遮挡问题。(2)针对所研究三维测量系统的特点,提出了一种操作简便实用的激光平面标定方法,标定过程仅需两块靶标(辅助平面),即可完成激光平面的动态标定。(3)针对本文的测量方法,实现了移动结构光激光器与摄像机对物体表面轮廓的三维测量过程,并实现了对三维物体表面轮廓数据的拼接。(4)根据测量系统的工作原理,用Matlab开发了软件系统的各个功能模块。测量实验证明:利用该方法实现的测量系统各项性能指标满足设计要求。(5)分析了影响本测量系统精度的主要原因及提高精度的相关策略。