基于数字条纹投影的形貌测量是目前最有潜力的非接触式光学测量技术之一。由于该技术具有设备要求简单、易于控制和实现、测量精度较高的特点,在机械制造、工业检测、模式识别、人工智能、数字媒体、文物保护、安保检测等领域有着广泛的应用前景。　　数字条纹投影形貌测量中一个非常关键的步骤就是从相位图中正确地获取绝对相位,这个步骤称为相位展开。在众多相位展开方法中,基于多频率投影条纹的时间相位展开方法因为其计算简单快速、计算结果不依赖相邻像素点信息以及相位展开路径等显著优点得到了广泛关注。本论文对基于多频率投影条纹的时间相位展开方法进行了较为系统的分析和研究,给出一类新的时间相位展开方法。　　论文首先对数字投影条纹相位展开技术的应用背景、研究现状进行了介绍,并分析了投影条纹技术中现有的空间相位展开技术中存在的问题,指出了基于多频率投影条纹进行时间相位展开技术研究的价值。在分析现有时间相位展开技术特点的基础上,从以下几个方面开展了研究工作:　　第一,给出了更准确的单频率投影条纹测量范围,在此基础上还给出了多频率投影条纹测量的范围。通过单频率条纹方法与多频率条纹方法的对比,可以发现:单频率投影条纹方法的测量范围要小于多频率投影条纹方法的测量范围,从而表明了研究多频率投影条纹方法时间相位展开技术的必要性。　　第二,针对现有两频率投影条纹时间相位展开方法中存在的问题,提出了一种新的基于频率选择的两频率条纹时间相位展开方法。该新方法克服了现有方法必须使用低频率投影条纹作为时间相位展开参考的缺点,使得直接采用两个高频率投影条纹进行相位展开成为可能,从而提高了时间相位展开方法恢复的绝对相位的准确性。　　第三,对以上新的两频率投影条纹时间相位展开方法进行了深入分析,给出了该方法中两个关键问题的结论:如果需要唯一正确地恢复绝对相位,必须保证所选择的两个归一化频率互质;在频率选择规律的基础上,也得到了该方法可容忍的最大相位噪声范围,指出两个频率条纹相位图的相位噪声在此容忍范围之内时,绝对相位将能得到正确恢复。　　第四,基于对两频率方法最大可容忍相位噪声范围的分析,提出了通过选择三频率投影条纹进行时间相位展开的方法。在提出该三频率方法后也给出了选择三频率条纹的规则,即应该保证三个归一化频率条纹没有大于1的公因子。同时,在三频率中,如果每两个频率之间存在大于1的公因子将可以显著扩大最大相位噪声的可容忍范围,从而大大提高了多频率投影条纹相位展开技术的可靠性,为日后多频率方法的实际应用提供了一定基础。　　第五,针对三频率方法所需要获取条纹图像较多的问题,提出了利用投影仪三个通道同时进行投影获取条纹图像的方法。该方法大大减少了条纹图像获取时间,同时也具有较高的可靠性,具有较大的应用潜力。　　为了提高多频率条纹测量的数据获取速度,本文最后还指出了将来的研究方向。