随着科学技术的发展和生产制造技术的不断革新,形貌测量技术在产品设计、质量检测、国防军工等领域的应用也越来越广泛,精度要求越来越高。电子散斑干涉技术(Electronic Speckle Interferometry,ESPI)作为一种重要的光学测量技术,具有非接触测量、全场测量、高测量精度、高灵敏度等优点,一直深受科研工作者重视。近些年随着激光技术和计算机技术的不断进步,ESPI快速发展,已经成为光学测量领域的一个重要分支。本文将ESPI与傅里叶变换法和相移法结合应用于测量物体形貌,对其若干关键技术进行了理论分析与实验研究,并搭建一套基于ESPI的形貌测量实验光路系统,可以实现物体形貌的非接触、高精度测量。论文研究工作主要包括以下内容:1)根据ESPI的典型光路和测量原理,分别研究基于傅里叶变换法的载波调制形貌测量原理和基于相移法的形貌测量原理,并设计了基于ESPI的形貌测量实验光路系统。2)分析散斑干涉条纹图不同生成模式的各自特点,并根据实际处理效果,选择减模式作为本实验光路系统的条纹图生成模式。3)根据散斑干涉条纹图的特性,进行对比度增强和滤波处理的相关研究。通过采用不同的对比度增强方法和滤波处理算法对散斑干涉条纹图进行图像处理,设计了先灰度变换和直方图均衡化处理,再维纳自适应滤波的预处理方案。4)基于傅里叶变换法和相移法的相关理论,分别对散斑干涉条纹图进行相位信息提取,根据结果对傅里叶变换法和相移法进行分析和比较。5)针对散斑干涉条纹图的相位展开技术进行研究,采用不同的相位解包裹算法对包裹相位图进行解包裹处理,通过比较解包裹后的相位分布图,选出质量图导向法或枝切法作为本实验光路系统的解包裹处理算法。6)构建实验光路系统,包括器件选型、搭建和调试,进行基于傅里叶变换法的载波调制形貌测量实验和基于相移法的形貌测量实验,验证理论分析的正确性、系统构建方案的可行性,并分析实验光路系统的误差来源,提出改进措施。