本实用新型提供了一种光成像系统，包括光源模块：沿着光源模块发出的光束的传播方向，依次设置有光束整形模块、光调制模块和扩束模块；沿着扩束模块反射后的光束的传播方向设置有相机模块；光束整形模块用于调整光束的角度和直径；光调制模块用于调制光束的振幅和相位；扩束模块用于扩束光束；相机模块用于拍摄和保存光束在物体表面反射的结构光图像。本实用新型通过各模块间的相互配合，克服现有技术中只能产生少数种类的结构图案的缺陷，实现任意图案的结构光照明投射，且实现相移结构光三维成像。