随着计算机技术、电子技术及现代光学技术等学科的飞速发展,非接触式三维测量技术也相应得到了很大的发展。非接触式三维形貌测量技术具有测量速度快、分辨率高、非接触、适应性强、自动化程度高、成本低廉等优点,因此在反求工程、计算机辅助设计、数控加工技术、工业快速成型、产品质量检测、人体测量、医学诊断、以及建筑、桥梁、隧道等大型基础设施检测等诸多领域获得了广泛的应用。投影栅相位法是光学非接触式测量的一个重要分支,是结构化光照法的一种。把具有一定特性的结构光投射到被测物体表面上,由于物体表面存在凹凸现象,使光栅条纹产生变形,通过CCD摄像机可以采集发生畸变的条纹信息,从畸变的条纹中提取被测物体的三维形貌数据。这种方法既避免了提取等高线、确定云纹级数等处理过程,又提供了可用于测量分析的数据,宜实现图像处理自动化,还可以通过图像的采集密度来获取较大的数据量,以实现测量的高精度和高灵敏度。本文设计了两套实验测量系统:(一)傅立叶变换方法与数字影栅云纹相结合的实验系统:利用计算机生成正弦条纹,通过LCD投影仪投射到物体表面,用CCD摄像机采集放置待测物体前后的两幅栅线条纹图,存储在计算机内,根据傅里叶变换方法对图像进行处理,最终得到物体的三维形貌图。(二)四步相移法与影栅云纹相结合的实验系统:计算机编程产生脉冲输出给IPC5373工控板控制步进电机运转,再通过机械装置实现投影光栅的微操动,从而现实三维形貌测量的相移。实验结果表明,该系统简单且操作方便,提高了测量系统的精度和自动化程度,有一定的实用价值。论文最后主要从提高系统测量精度的角度出发,分析了由系统投影装置、成像装置、光栅自身参数、采集图像模块和图像处理模块对系统测量精度的影响,并提出了相应的解决办法,进一步提高了系统测量的准确性和可靠性。