随着现代检测技术的不断发展，三维测量技术已逐步成为人们关注的焦点。由于具有非接触、高精度、全场、快速自动获取等优势，基于相位计算的光学三维测量技术在科研领域和各个行业已得到广泛的研究和应用。在基于条纹投影的相位测量技术中，研究如何更好的进行条纹预处理与分析，求解条纹图相位信息的新方法具有重要的意义。在进行条纹采集的过程中，研究发现：CCD相机所采集变形条纹的剖面图存在条纹亮度抖动的现象，这将会影响后续折叠相位的计算，引入测量误差。经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）算法自提出以来便吸引了众多学者进行研究，将EMD算法应用在条纹自动化分析上，无疑为条纹分析提供了更好的处理方式。本文首先对国内外三维形貌测量的最新研究动态以及经验模态分解算法的应用进行了研究、分析与总结，确定了论文的总体方案结构。搭建了基于数字条纹投影技术的三维测量实验系统。然后对图像采集过程中出现的条纹亮度抖动现象进行了研究，用Matlab进行软件编程，提出来一种基于经验模态分解的条纹亮度抖动现象的消除方法，并利用仿真和实验数据对方法的有效性进行了验证。接下来对EMD方法计算条纹图相位的技术进行研究。以EMD方法为基础，对多种相位求解方法进行了仿真与实验对比分析，并给出了最终的评价结果。