本发明公开了一种高点阵密度和高精度的三维自然纹理数据扫描机及多视场数据拼接方法。装置由激光器、左右三维相机组、直线电机、被测样品、计算机、运动控制器、导轨及旋转固定装置组成。根据激光三角法,采用双三维相机与线结构光组成的双三角三维测量高度结构,对三维自然纹理样品进行三维数据采集,没有测量死角。然后采取基于三维图片高度信息的互相关法对多幅三维图片进行三维图像匹配和拼接,最后生成一幅完整被测样品幅面的三维图像。本发明具有三维测量的x和y方向像素点阵分辨率高,三维测量的z方向测量精度高,三维图像细节的高保真和三维测量速度快等优点,在自然纹理样品的三维立体扫描方面,具有广阔的应用前景。