在工业测量领域,获取物体表面的三维信息重构模型是进行后续分析和决策的基本步骤,这一步骤也是对振动物体进行测量的先决条件。传统的接触式测量方法由于测量方式的限制,只能对静态物体进行测量。为了能进行快速的全场式测量,需要使用非接触的光学测量方法。条纹投影法和傅里叶变换轮廓术以其快速的计算速度、瞬时的信息获取和广泛的应用场景等优点,很好地满足了对振动物体测量的要求。本文通过对静态物体进行基于条纹投影法的傅里叶变换轮廓术得到物体表面三维形貌,进而提出了一种基于条纹投影的低频振动测量系统,并对振动物体进行了光学测量,通过数据分析得到其振动的频率和幅度。针对相位分析过程中的相位模糊问题,提出了一种将点阵投影与条纹投影结合的复合光栅投影方法,并且对比分析了不同类型的条纹光栅作为投影图案时的测量精度。首先,本文介绍了振动测量的必要性和现阶段物体表面面型测量的方法,对条纹投影法和傅里叶变换轮廓术的测量原理进行了理论推导,并详细分析了此方法的梯度测量极限。其次,通过阐释相位测量方法中不可避免的相位模糊和相位展开过程中的误差积累问题,引出基于点阵投影的复合光栅编码方法,结合点阵投影的精确性和条纹投影的全场性,提升数据处理的精度。然后,结合傅里叶条纹轮廓术应用于振动测量的理论基础,对一个可控的振动物体进行了测量。通过相机获取的图像与参考图像的对比,依次进行傅里叶变换、窗口滤波、傅里叶反变换和高度恢复,并提取高度复原图中的一个特定参考点,通过高度变化曲线,分析振动物体的频率和振幅。在分析了使用方波作为投影图案的频率和振幅测量灵敏度和分辨率后,分别使用正弦波和三角波作为投影图案,对比其测量结果。最后,对测量过程中可能产生的误差进行了讨论和理论分析,并从不同角度提出了降低测量误差的方法。同时,在对实验算法和设备进行改进的前提下,对实时测量的可能性进行了验证,并进行了总结与展望,规划了未来的研究方向。