基于光栅投影的三维形貌测量技术是一种非接触式的物体三维形貌测量方法。相比于接触式的三维测量方法，非接触式的三维测量具有全场性、快速性、无破坏性及精度高等优点。广泛应用于医疗、文物保护、反向工程、质量控制、机器视觉等领域。　　光栅投影三维形貌测量的基本原理是:用计算机编制正弦光栅条纹，用投影仪投射到物体表面，如果物体具有高低变化的表面时，将对投射的正弦条纹产生相位调制，表现为具有一定程度变形的光栅条纹。利用相移法、傅里叶变换法或其他方法解调出包裹相位，并进行相位展开。最后根据系统模型中的相位高度转换关系式得到物体表面采样点的三维坐标。　　本文主要研究了基于光栅投影的三维形貌测量的理论、方法及关键技术，并将其应用到实际物体的测量，具体研究内容包括以下几方面:　　(1)对光栅投影三维测量技术的关键环节进行了总结，指出影响该测量系统的关键因素，即测量原理和光栅图像处理。经过分析指出:在测量原理方面，对投影仪和摄像机系统空间结构的数学模型建立是影响最终测量精度的主要因素;在图像处理方面，解相位和相位展开算法是决定能否求得准确的相位以及影响测量精度和速度的重要因素。　　(2)实现了对摄像机和投影仪系统较高精度的标定。对相机的标定技术比较成熟，使用Bouguet的摄像机标定工具箱可以实现对相机的标定。经过深入研究，指出投影仪可以看作是逆向的摄像机，采用基于平面的标定方法可以实现对投影仪的较高精度标定。　　(3)分析了当前对相位展开技术的研究进展。传统的相位展开方法可以实现对成像质量很高，表面为简单平滑的被测物体的测量，对较为复杂的被测物体，需要对传统相位展开方法进行修正与改进，常见的方法有分割线法、质量导向图法、最小二乘法等。　　(4)实现了光栅投影三维测量系统。