随着测量技术的发展,应用计算机图像处理技术和摄影测量技术的非接触三维形貌测量技术成为测量技术研究的主要方向,而光栅投影测量技术因为测量速度快、精度高等优点属于非接触测量技术的热点问题。目前,对光栅投影三维测量技术的研究主要有三个方面,一是对系统模型的分析和研究,二是对相位求解精度的分析和研究,三是对高精度大范围测量、实时在线测量和镜面特殊物体测量的研究等等。本文主要采取理论分析和实验验证的方法对相位计算和展开问题和点云拼接问题进行研究,所做的主要工作有：(1)分析传统光栅投影测量技术模型的缺点与不足,在此基础上建立改进的系统模型,减少建立系统时摄像机和投影仪之间精确位置关系的约束,使系统设计和应用更为方便。(2)对相位计算和展开的四步相移法、格雷编码法和多频外差原理进行研究。针对相位计算和展开中存在的误差,分析产生原因,提出了用四步相移周期校正格雷码解码周期的误差校正方法。(3)研究多视角测量点云拼接的方法,对比分析基于标识点定位的求解转换矩阵的四元数法和奇异值分解法,并做了基于奇异值分解法的拼接实验,为360度全景测量的研究打下了基础。(4)搭建了一套基于光栅投影测量技术的三维形貌测量系统,对搭建过程中的各种参数选取和搭建系统的参数标定方法进行了研究,应用设计的形貌测量系统进行了形貌测量实验,对系统测量结果的精度和误差进行了分析,提出了提高系统精度的改进方法。本文完成了对光栅投影测量技术的一些基础性研究工作,搭建了三维形貌测量系统,进行了三维形貌测量实验,所做的工作对以后进行光栅投影测量技术更深入的研究,有一定的帮助和借鉴意义。