本发明公开了一种基于面结构光的针对灰度差异不明显缺陷的喷涂表面质量检测系统及方法。系统包括：双目相机、结构光投影仪、支架和工控机四大部分，缺陷检测时，面结构光投影仪将编码过的面结构光图案序列投影到待检测喷涂表面，双目相机模块采集待检测喷涂表面图像，解码面结构光，根据三角测量原理，获得喷涂表面深度信息，提取图像灰度特征，用图像灰度特征和深度信息训练分类器，将测试样本输入训练好的分类器中，检测有缺陷的图像。由于训练过程中使用了深度信息，分类器对于灰度差差异不明显的凸起或凹陷缺陷也具有较好的区分能力，可以适应更多类型缺陷的检测任务，也提高了缺陷检测的精度。