在工业生产加工领域中,如何快速获得准确的三维形貌数据,对我国制造业的自动化乃至智能化起到至关重要的作用。在工业应用中,基于条纹投影的光学三维面形测量技术最具有应用前景,拥有非接触、测量速度快、精度高以及易于实现自动化测量等优点。一个具有挑战性的命题是,如何准确快速地恢复运动物体的三维形貌。为了满足实际应用中这一需求,本文提出了一种动态三维测量的方法,该方法利用物体的运动引入条纹相移,通过对物体图案配准和条纹相移值的计算,利用多步相移技术实现对物体三维信息的高精度和高分辨率重建。主要的研究内容和取得的成果包含以下几个方面:1.在深入理解基于投影正弦条纹结构光的三维测量技术的基础上,讨论了基于该技术的两种投影策略（单帧和多帧）,并分析了这两种投影策略中影响精度的关键因素。通过对比常用的静态物体的结构光测量方法,推导动态场景下的物体表面投影光栅强度分布模型以及相位恢复公式。2.在上述理论基础,提出一种基于正弦条纹投影的动态三维测量方法。该方法主要分为物体图案配准、帧间相移估计、相位恢复、三维重建四部分。提出利用标志点通过模板匹配的方法,实现物体相移图案配准。在相移估计方面提出将最小能量法应用于大视场、正弦光栅投影的移相值估算,在理论和模拟上验证最小能量法在测量条纹相移具有较高的精度,并具有较强的抗噪能力。基于最小能量法的移相估计值,提出使用迭代最小二乘法来进行相位分布的恢复,该方法不仅可以抑制帧间随机噪声带来的影响,而且不需要保证每一帧的相移值相同,有效克服了动态场景中由于物体运动速度变化引起的相移不恒定的问题。3.本文基于大恒视觉的DH-SPOL-CS400传送带实验平台,模拟实际工业中流水线作业的场景,搭建动态三维测量系统,并对实际物体进行了三维重建。实验结果验证了本文提出的测量方法的可行性和有效性。