基于光栅投影法的测量技术,首先通过反三角函数进行求解,得到的主值相位被包裹在-π到π之间,必须通过相位展开恢复物体的真实相位。经学者研究,发展了多种相位展开算法,一般包括两大类:一类是基于路径跟踪的相位展开算法,另一类则是与路径无关的相位展开算法。但是在实际情况下,由于噪声和不连续区域等问题使相位展开变成了一种很不容易处理的问题,现在仍然没有任何一个办法能够彻底处理相位展开中的这种问题,通过各种算法得到的也只有近似解法。本文研究了常用的相位展开算法,主要工作如下:首先对一维相位开展基本原理和二维相位开展基本原理分析,发现引起相位展开出错的最基本的因素便是由于各种原因所引起的残差点的产生,而相位展开的核心也便是怎样减小甚至抵消残差点产生对相位展开的负面影响。由此,对路径相关及路径无关算法中较为典型的算法进行了研究,并详细地介绍了其基本原则、步骤、优缺点,以及适用性。根据枝切法相位展开计算的基本原理和目前面临的实际问题,并利用枝切问题与旅行商问题之间的等值性,通过遗传模拟退火算法对传统Goldstein相位展开中枝切线安排策略加以改良与完善,从而有效地缩短了枝切线的总长度,也避免了传统枝切法在设置枝切线时,容易产生大范围"孤岛"的现象。并利用仿真证明了该方案的有效性。对于具有不连续边缘的物体,在图象采集中由于相位的不连续和遮挡容易导致数据的遗漏,从而形成了残差区,存在着展开错误的问题,建立基于点扩散函数的结构光三维成像方法的不连续区域误差模型,提出DMA误差补偿算法,对不连续边界进行误差补偿。通过对不同孔径、不同厚度的工件进行实验可以得出,采用本文提出的相位展开算法展开误差控制在0.05mm之内。