光学三维非接触测量技术已经向人们显示了它在三维传感方面的巨大潜力和优越性,它具有检测速度快、测量精度高、数据处理易自动化等优点,具有广阔的应用前景。本文结合光纤干涉仪的优点,可以利用激光二极管作光源,使整个测量系统变得紧凑、易携带；同时光纤投影系统的探头小巧、灵活,易于改变条纹的空间周期和方向,这样可以根据实际测量条件,来调整测量范围,提高测量精度,方便信息融合；另外,在某些特定场合下具有明显的优势,特别是在狭小区域内如孔内、管道内等恶劣测量环境下小物体的测量。该研究工作发展了结构光投影方法,对于光纤干涉投影三维测量技术的深入研究与应用具有一定的指导意义。结构光三维测量常用的检测方法有傅立叶变换和相移法,但是由于相移法相位解调需要采集多幅图像,因此,很难满足高速测量的要求。本文相位解调以傅立叶变换为起点,再结合通讯中空间相位的知识,将其应用于三维测量中,产生空间相位法三维轮廓测量术。另外,由于相移法测量三维轮廓具有精度高的特点,我们引用信号处理中的载波技术提出了虚条纹相移法。使其能够单帧处理,从而既满足高精度又满足高速测量的要求。本文通过仿真与实物实验分别验证和证明了傅立叶变换、空间相位检测以及虚条纹相移法用于结构光三维测量的可行,并且通过比较可以得出：傅立叶变换方法简单、计算速度快；空间相位检测法具有更快的处理速度且非正弦影响低；虚条纹相移法则在具有高速测量优点的同时能够很好地检测表面突兀变化频繁的物体。这几种算法研究对结构光三维测量中物体轮廓恢复的计算有很好的参考意义。