在光学三维形貌测量领域,常用计算机产生数字正弦光栅条纹进行投影测量,该方法虽然能产生较好的测量效果但仍存在着一定的缺陷,如由投影仪的非线性Gamma误差带来的非正弦性以及实际测量时需要对投影仪进行频繁的标定。为了解决传统方法中直接投影正弦条纹时存在的这些缺陷,本文研究了基于二进制条纹投影的三维形貌测量,并结合三维测量中的相移法,实现高精度的三维形貌测量技术。本文以传统方法中直接投影正弦条纹图三维测量为参照,致力于研究二进制条纹投影相移法三维测量技术。整个测量系统包含相移法、相位解包裹算法、二进制条纹投影的分析以及系统标定等。相移法适用于本文研究的静态场景,具有较高的测量精度和空间分辨率,且不同步数相移算法对本文研究重点二进制条纹投影三维测量的精度具有不同的影响。本文针对二进制条纹投影三维测量分为两部分进行研究：在投影仪散焦状态下以及聚焦状态下。散焦状态下投影二进制条纹目的是产生理想的正弦条纹图,其原理是0、 1两种灰度避免了投影仪的Gamma非线性影响,实际投影到物体表面的是正弦条纹。聚焦状态下便是直接投影黑白条纹图进行三维测量,并分别对不同步数相移算法下的效果进行了对比。本文利用投影仪、摄像机和计算机搭建了实验,并由Matlab编写处理算法,对传统直接投影正弦条纹以及二进制条纹进行相移法三维测量实验,实验结果表明基于二进制条纹投影相移法的物体三维形貌测量具有操作简单、设备成本低、测量精度高等优点。