随着工业自动化和智能制造的发展,工业机器人越发普遍,并且大构件三维形貌测量的需求也越来越大。本文引入手眼标定技术,将单目线结构光和双目面结构光的三维测量方法与工业机器人相结合,实现了高精度大构件三维形貌测量。本文的研究内容主要分为线结构光和面结构光两个部分,具体内容和创新性如下:（1）基于线结构光和工业机器人的大构件三维形貌测量方法。线结构光系统具有结构简单、对测量环境要求低的优点。本文对线结构光三维测量部分,提出了基于双目相机的光平面标定方法,通过基础矩阵实现光条纹点的双目匹配,从而重建出激光条纹并拟合出激光平面,简化了标定过程并提高了线重建的精度。另外在手眼标定部分,改进了基于标准球的手眼标定方法,通过建立光平面坐标系来求解出标准球球心坐标,从而使得任意的线结构光平面方程形式都能求解出球心坐标。（2）基于面结构光和工业机器人的大构件三维形貌测量方法。面结构光系统具有单次测量范围大、测量精度高的优点。本文研究并使用了格雷码结合相移的面结构光三维测量方法。针对手眼标定部分,提出了基于双目视觉的手眼标定方法,分别对两个相机进行棋盘格的手眼标定,根据双目相机的手眼标定矩阵进行误差补偿,从而提高手眼标定的精度。另外针对测量点云的特点,提出了基于点云滤波的ICP点云配准方法,通过点云降采样、去除杂散点、截取公共区域等点云滤波方法,提高了ICP点云配准的效率和稳定性。