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基于相位计算的条纹投影三维成像系统，具有非接触、全场、高精度、快速自动获取等优势，因此在学术界和各个行业已得到广泛研究和应用。 本课题研究内容受河北省引进留学人员经费：“三维实时成像系统及其简易标定”和天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室开放基金：“物体三维形貌和彩色纹理快速获取技术的研究”资助。论文研究重点是基于数字光栅投影的结构光三维测量技术中的关键技术，主要包括三维快速成像系统图像采集和条纹投影间的同步及处理数据的过程，简易标定三维成像系统的方法，最终实现物体三维形貌的快速测量。 论文的主要研究内容包括： 1. 三维成像系统的硬件结构设计及相应实验系统的开发。以Visual C++6.0作为开发平台，设计开发三维快速成像的软件系统，应用面向对象的程序为该软件系统设计良好的用户界面。其中将建立三维编码数据的采集和控制的应用类；相关参数的设计，及其动态链接库的调用。利用该软件系统，实现对三维编码数据的投影仪投影、图像采集、显示、保存的功能，从而获得投影在物体表面的变形条纹图像。 2. 基于非均匀条纹投影，研究一种简易、快速标定三维成像系统的方法。由于在测量场中相位和深度间是不依赖像素位置的线性关系，在每个像素位置，理论上可用一个系数相同的多项式来描述。为此，研究一种表面带有标识的平板标定三维成像系统的方法，依靠平板上距离已知的标识点求解多项式的系数而完成系统标定。 3. 基于常用的均匀条纹投影技术，利用棋盘格和表面带有标识的平板，研究一种脱离实验室环境限制来标定三维成像系统的方法。设计并制作棋盘格平板和表面带有标识的标定板，且标识间的距离已知。棋盘格用以标定相机的内部参数；标定板建立相位图和三维数据间的关系。同时对标定的系统进行定量评价。 4. 利用Matlab软件工具，开发自动提取采集图像上标识点的程序。在保证提取精度的基础上，提高对标识点和像素点坐标位置的提取速度。