本发明公开了一种基于离散化投影光线的面结构光三维点云重建方法，包括：通过投影仪向N个已知不同高度位置的标定板投射两个方向的正弦条纹图案，根据相机捕获的图像对相机进行标定，且计算得到N组图像的正交绝对相位信息并保存；将投影仪的条纹结构光进行离散化处理并计算出组离散化光线所对应的相位分布图；进行直线拟合，得到每条离散光线的拟合投影光线参数方程并创建一个查找表；将待测物体放置于参考面上，投影并计算待测物体图像的相位信息，查表找到图像点所对应的拟合投影光线的参数方程并确定物点在不同拟合投影光线方向上的三维坐标，最终生成待测物体的三维点云。本发明提高了三维重建的速度和精度。