针对传统结构光系统进行三维测量时,要求满足双瞳平行于参考平面和摄像机光轴垂直于参考平面这两个强约束条件,建立了新的系统结构,去除了平行和垂直的约束,摄像机和投影仪位置可自由摆放。基于该无约束系统结构,提出了一种新的系统标定方法,通过重建“投影仪-摄像机-参考平面”三者的空间关系,可以简便而精确地获取传统“高度-相位”公式中参量:双瞳的距离和摄像机到参考平面距离;同时,推导了无约束系统结构下新的物相关系方程和高度计算公式。实物测量结果证明,基于无约束系统的结构光三维测量方法可操作性强,测量精度可达0.1 mm。