相位测量轮廓术目前已成为使用最为广泛的主动三维测量技术,本文对使用数字光栅投影的相位测量轮廓术中涉及的相位计算、相位误差补偿、系统参数标定和三维重建四项关键技术进行了系统介绍。首先,在对比现有算法优缺点的基础上,选取了对随机噪音和偶次谐波具有较好抑制作用的标准四步相移算法和具有很强的稳定性的多频外差原理进行相位计算;然后,对光栅图像非正弦化引起的相位误差进行了分析,并根据相位误差的分布规律,提出了一种简单、高精度的相位误差补偿算法;然后,通过建立摄像机图像与投影仪图像之间的一一对应关系,从而使得投影仪能够间接"拍摄"标定所需的图像,进而将复杂的结构光系统参数标定转化为成熟的双目立体视觉标定;最后简要介绍了根据光栅图像的绝对相位值和预先标定的系统参数进行三维重建的基本原理。在上述关键技术的基础上,开发出了两种不同规格的三维形貌测量系统,并通过系统在工业检测、人体测量和文物数字化等多个领域的应用案例,证实了所开发的结构光三维测量系统具有良好的应用前景。