三维形貌测量技术发展到目前为止,已经取得了许多可人的成果,尤其是光学测量技术,因其测量范围广、非接触、精度较高的优点已得到了高速发展。其影响和应用无论是在工业,制造业,还是质量控制、逆向生长、材料与工程结构、文物保护中都有渗透;而目前的测量技术大都基于结构光实现的,无法克服较强的背景光等噪声的影响,此外该方法也很难实现微小物体的形貌测量。本文研究基于剪切干涉原理的激光干涉条纹阵列形貌测量系统,实现高精度的干涉条纹投射,克服了干涉测量方法中独立两臂传输光束容易引入不同相位差的缺点,利用相位测量轮廓术进行了薄片物体的测量;此外设计了合适的带通滤波器验证了傅里叶变换轮廓术的可行性,实现了薄片物体的非接触较高精度的静态测量,得到了物体的形貌。主要研究内容如下:1.利用剪切干涉原理实现干涉条纹的投射,提出了可以克服干涉臂中易引入相位差的方案,设计了适用于一定波长范围的剪切元件,同时为了实现光路小型化的目的,引入了45°垂直入射的光学元器件,搭建了基于激光干涉条纹阵列的形貌测试系统。2.提出了基于电流参量的相移控制器设计方案,利用三极管放大器实现激光器的三端输入;并验证利用D/A转换卡量化输出电流来实现激光干涉条纹阵列相位移动方案的可行性,分析其原因所在;实现了基于微位移的相位控制器原理的分析和验证。3.研究和分析了相位去包裹算法,推导了基于最小范数法的相位去包裹原理,实现了相位周期的矫正工作;将图像滤波理论应用于包裹相位噪声的滤除,改善了包裹相位的误差。4.对激光干涉条纹阵列进行研究,利用截断相位分割拼接的算法实现了变步长的相位测量轮廓术;分析了条纹阵列的频谱,对比带通滤波器中参量对条纹处理的影响,验证了傅里叶变换轮廓术。