基于结构光照明的光学三维传感技术自80年代提出以来，由于非接触、快速、精度高等优点，已得到了广泛的应用，主要用于复杂漫反射表面的三维测量。干涉测量技术作为高精度测量方法，广泛应用于光学面形检测，但通常干涉系统都需要单色光源、并且设计精密、结构复杂，造价昂贵，因此影响了干涉测量方法的进一步推广应用。 本文深入探讨了一种简单的光学面形测量方法，即基于结构光投影的光学面形测量方法。 这种方法的要点是：利用PC机显卡的双屏功能，其中一个显示由计算机产生的正弦灰度调制条纹图样，CCD记录下标准条纹图样以及由待测光学表面物体引起的变形条纹图样，由此计算出待测物体引起的变化相位，控制计算机产生竖直和水平两个方向正弦条纹，分别测量到两个方向的变化相位；根据非相干光成像原理推导出光学面形梯度与变化相位的对应关系，然后通过数值积分重建所测面形，从而完成对光学面形的测量。由于条纹为计算机产生，因此可以灵活方便地调节条纹的方向和周期，从而灵活地调节测量精度，并且可以实现准确相移。 本文分别研究了两种光学面形，即透明相位物体波前测量以及反射面形测量，解决了相位展开以及面形重建等关键技术问题。计算机模拟和实际测量验证了该方法的可行性。四川大学硕士学位论文摘要 与传统的干涉计量相比较，该方法具有结构简单、成本低、灵活性高等优点，特别适用于非球面光学面形和波前变化范围较大的光学面形测量。并且可以预计随着显示屏和探测器分辨率的提高，该方法的测量精度还可以进一步改善，因此该方法拥有广阔的应用前景。关键词:波前测量梯度面形测量相移技术非相干成像数值积分*本文的工作得到国家自然科学基金与中国工程物理研究院联合基金资助马