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三维形貌测量技术被广泛应用于工业制造、刑事侦查、生物医学、文物保护等领域。数字光栅投影是三维形貌测量技术中的一个重要分支,具有非接触性、全场性、测量灵敏度高等优点。它的主要原理是通过把作为信息载体的数字光栅投影到物体表面,然后使用摄像机采集经过物体高度调制的变形后的光栅图像,再经算法处理后解调出被测物的高度信息,从而实现物体三维信息的获取。本文对数字光栅投影测量方法中几个关键技术进行了系统研究,本文主要完成了以下工作:(1)对数字光栅投影测量的基本原理进行了研究分析。分别介绍了两种不同的系统关系模型:传统三角法系统关系模型和三角法直入射关系模型,并就其优缺点进行了分析。(2)对数字光栅投影法中的相位提取技术进行了分析研究。对卷积法、傅里叶变换法、相移法等相位提取方法做了详细的介绍和分析;(3)提出了一种改进的阶梯标定方法。该方法使用了一个固定阶梯面作为标定板,将数字光栅投影到阶梯面后,再通过图像延拓的方法获得不同位置的参考平面条纹图,以获取标定平面,这样无需移动参考平板即可实现标定过程,简化了标定步骤和标定系统。(4)介绍了影响光栅非正弦性误差的几个因素并采用离焦投影的方法对光栅非正弦性作了校正。介绍了并对比了几种不同的相位解包裹方法:行列逐点法、基于质量图引导的非连续路径积分法等。取得了效果较好的解包裹结果。(5)设计并组建了一套数字光栅投影三维形貌测量系统,并基于VC++开发了配套的测量软件,可方便地实现对物体三维形貌的测量。