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三维形貌测量又称三维轮廓术或三维面形测量，就是指运用各种手段获取物体的三维形貌信息。光学三维形貌测量技术已经广泛应用在科研及许多生产过程中。随着近代光学理论、微电子技术、信息技术和计算机技术的发展以及高性能器件的出现，为光学三维形貌测量技术提供了强劲的理论基础和物质基础，其发展前景更为广阔。投影栅线相位法是三维形貌测量中的一种重要的测量技术，它具有非接触、高效率、高精度等优点。近年来投影栅线相位法测量技术有了很大的发展，为适应社会化大工业生产提供了强有力的支持。投影栅线相位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。本文采用了投影栅线法相位法中的相移法，在不同的栅线条件下，对两个物体进行了研究，完成了以下工作：
1、根据实际测量的要求，搭建了测试系统的硬件部分；并采用C++编制了图像采集和数据处理软件。
2、选用不同周期的投影栅线对石膏人脸模型进行了实验研究，对变形栅线图使用相同的N步相移法进行处理，发现在栅线周期小于20像素时，周期越大，精度越高；当周期大于20像素，继续增大周期所测得的结果精度不再有明显改进。
3、用不同方向的栅线对试件石膏嘴模型进行投影，对变形栅线图用同样的方法进行处理，发现测量效果是有区别的。当栅线方向平行于表面高度变化梯度大的方向时，其测量效果优于栅线方向垂直于表面高度变化梯度大的方向。由此可以看出对于待测物体表面凹凸起伏比较大，且表面高度变化有明显方向性时，应选择将栅线方向平行于表面高度变化梯度大的方向进行投影，可得到比其他方向投影更好的结果。
4、研究了几种不同滤波器，对变形栅线图进行低通滤波处理，并用相同相移法进行计算所得结果，发现不同的低通滤波器对测量结果的细节有一定影响。并设计一种巴特沃斯低通滤波器，试验验证具有比较好的效果。
论文最后对不同的实验方法对结果的影响作了较为详细的讨论和总结。由于自己理论水平及实验条件的限制，还有许多方面没有进行深入研究，很多问题还有待于进一步的研究解决。