光学三维测量技术以其高精度、高效率、非接触和全场方式等优点，在工业及民用领域的许多方面等得到了广泛使用，但是其现有技术主要针对静态物体的测量。近来，运动或动态物体三维面形检测技术是国内外研究的一大方向和热点。运动或动态物体三维面形检测要求快速采集图像并能对其实时处理，从单幅图像获取物体面形是实现测量的关键所在，也是本文的研究重点。本项工作围绕运动物体三维面形快速检测的目的，提出了一些新的适合运动物体三维测量的单幅条纹图像处理方法，并将其用于实际测量。论文主要内容如下： 1.三维物体光学快速检测技术综述本文主要从软件和硬件二个方面阐述了运动三维物体面形快速检测技术，通过对各种测量方法的分析，指出了它们的优点和局限性，为本文的研究工作提供了基本的技术参考和研究策略。 2.自适应空间载波相移法研究提出了一种自适应空间载波相移算法。该算法利用一线性递推公式描述了条纹图像中一像素点的强度值可由前三个连续像素点强度值表示，通过计算像素点的位相增量的无偏估计值来获取该点的位相增量值，再由连续像素点位相增量的累加得到相移量，进而用传统最小二乘相移算法计算位相分布。该算法可获取每一像素的相移量，从而能够测量变化较剧烈的位相分布；同时，该算法勿须知道每条纹中包含的像素数，通用性好，有利于实现自动测量；另外，计算过程不需要迭代，计算量较小和能较好的抑制噪声。该算法从单帧图像恢复物体面形，适合运动物体三维面形的测量。 3.均布式合成条纹图像法研究传统的结构光技术测量三维物体面形需要获取多幅条纹图像，对调制度或反射率不敏感，但是在测量运动物体时，此优点在条纹投射或采集过程中被物体的运动所破坏。合成条纹图像法有效的解决了物体运动带来的不利因素，该方法把投射的多幅条纹图像合并成单幅条纹图像，能够进行实时测量。本文提出的均布式合成条纹图像法解决了传统合成条纹图像法中易于引起混频的现象，能获得更好的三维物体面形。该技术能实现运动物体视频。 4.运动物体三维测量应用软件的实现为验证自适应空间载波算法和均布式合成条纹图像算法二种算法的有效性，开发集条纹投射程、图像采集程序和图像处理一体的程序。该软件强调了VC调用ComBuilder生成的控件编程技术对软件实现有很大的可取性。该软件实际测量了静态和动态物体，实验结果表明本文所提出的自适应空间载波算法和均布式合成条纹图像算法二种算法对实现三维物体面形快速测量是有效的、可行的。