本发明提供一种基于色相优化灰度的彩色物体结构光三维测量方法，属于结构光三维测量领域。本发明所述方法包括标定投影仪‑摄像机系统、采集变形条纹、划分物体色相区域、确定有色相区域条纹灰度、定位条纹质量不佳的无色相区域、更新无色相区域条纹灰度和重建物体三维面形七个步骤。本发明所述方法根据色相原理，将物体表面划分为有色相区域与无色相区域，不同区域采取不同的条纹质量优化方法。对有色相区域，将R、G、B通道中调制度最优通道的灰度值作为合成条纹灰度值；对无色相且条纹质量不佳区域，通过改变投影仪光照强度重新获取其灰度值，最终得到条纹质量满足需求的合成条纹图；利用该合成条纹图，完成彩色物体的低噪重建。