光栅条纹投影移相三维面型测量技术广泛应用于机器人视觉系统、三维卫星地图和人体医学整形等领域。利用条纹移相技术得到与物体表面形貌有关的包裹位相后,有效地对包裹位相进行展开运算,从而得到物体三维面型的相对高度分布是这一技术成功实施的关键。针对相位展开算法中的路径依赖性所产生的累加误差问题,我们利用洪水填充算法进行了解包裹运算,在不需要运算的孔洞周围建立一条封闭曲线,在这条线上随机选取大量的点作为解包裹运算的起始点,对每一个起始点进行相应的解包裹运算后取平均值,可以有效地减小从孔洞两侧路径解包裹运算后汇聚处出现的路径依赖性累加误差,大大提高了三维面型测量精度,为更好地实施三维面形测量提供了一种有效的解决方案。本研究工作的主要内容如下:⑴建立了光栅条纹投影移相的物体三维面型测量系统。正弦光栅条纹投影到三维物体表面上,数字相机拍摄随物体表面起伏而变形的条纹图像。通过改变光栅位置得到不同的条纹位相图像,用这些相移条纹图像计算出与物体三维面型有关的包裹位相。⑵编写了洪水填充法位相解包裹计算程序。通过封闭折线选取物体上的目标区域,将目标区域中投影条纹不能覆盖的孔洞用封闭折线排除。利用洪水填充算法对所选区域进行位相解包裹运算,获得以位相值为单位的物体三维面型高度分布。⑶提出了多起始点进行位相解包裹算法,有效地减小了路径依赖性累积误差。将光栅投影条纹不能覆盖的孔洞区域排除运算后,在其周围的运算区域内建立一条封闭折线,在折线上随机大量选取一些点作为解包裹运算的起始点,相应地进行解包裹计算后取平均值。这一方法能够有效减小从一个起始点出发经过孔洞两侧路径解包裹运算后在汇聚处出现的路径依赖性累加误差,可以提高三维面型测量精度。