基于相位计算的全场三维光学测量技术,由于其全场测量、非接触、快速数据处理、自动化和高精度等优点,在三维在线检测、文物保护、医学整容、逆向工程(RE)和三维游戏制作等领域得到广泛应用。此种技术利用投影正弦光栅直条纹到物体表面来测量物体的三维形貌信息。从不同于投影方向的另外一个视角,受到物体三维面形的调制,条纹发生变形,而变形的条纹图对应着物体表面高度信息。采集变形条纹图并经过系列后续处理可获得物体三维形貌数据。该报告将介绍有关条纹投影测量的相关技术并给出此种技术在各个领域的应用。对所采集的变形条纹图进行处理,如利用相移技术或基于傅里叶和小波变换的算法可得到折叠相位图。为获得形貌数据,需对折叠相位图展开得到绝对相位图。对表面变化平缓的物体,可利用空间相位展开算法获取绝对相位图。而对表面有大梯度或非连续的物体,需利用特殊的方法计算正确的绝对相位图。本报告将简要介绍常用折叠相位计算方法及其展开算法。为获取三维形状,需经过标定建立展开相位图上每点的绝对相位和高度间的对应关系,它直接决定了三维成像系统的测量精度。已有的三维成像系统标定方法多采用精确移动一个平板到不同位置,或者一个三维标定块,来建立相位和深度间的关系,故需在实验室中完成系统的标定。本报告将介绍一种脱离实验室环境限制的简易现场三维标定方法。为获取三维物体的整体形貌,需从不同视角采集变形条纹图,获得各个方向的三维数据。然后把这些三维数据经过匹配的过程变换到同一个坐标系中,并在此坐标系中合成从不同视角得到的三维形状数据,从而最终得到物体完整的三维形状描述。本报告将简要介绍三维测量过程中的各个关键技术,最后给出三维测量术在三维数字化、影视和电子游戏制作、逆向工程、复杂几何形状的自动检测、三维人体数字化、三维生物医学成像等各个行业的应用。