三维测量技术因其智能化、便捷化和快速测量等特点,在工业生产、医疗、航天等诸多领域起到不可替代的作用。其中以相移法为代表的模拟编码光测量方法因具有高分辨率和高采样密度,成为三维测量领域中最具发展前景的测量方法。然而,在应用单周期模拟码进行测量时,要求相邻像素间具有高光强差,否则会导致抗干扰能力低的问题,而采用多周期模拟码又会带来多点相位值相同的问题。因此,本文以提高模拟编码光抗干扰能力以及保证解相后相位无误差展开为目的,提出了三频多周期模拟编码光三维测量方法,包括系统联合gamma值的标定和校正效果明显的gamma非线性校正。在现有技术多步余弦相移法的基础上,采用多周期模拟码以增强相邻像素之间光强差,以减小量化误差,提高抗干扰能力;针对采用多周期相移编码进行测量时,相位取值存在二义性的问题,建立了三频模拟编码光相位展开模型,分析推导出数学公式,并通过理论分析,确定了本文中的相位展开方法对包裹相位的误差容限,推导出三频模拟编码光组合的等效周期,给出组成编码光的最优频率组合;最后,对本文构建的三维测量系统联合gamma值进行了标定,并对非线性误差进行了校正,将gamma标定技术结合三频多周期余弦相移法,以及三频相位展开方法进行了三维测量实验,实验包括联合gamma标定与校正实验,本文三维测量方法对平面和复杂表面测量实验,本文三维测量方法与双频法、外差法的对比实验等,依据各实验得出的测量结果,对本文测量方法做出了评价。通过理论分析和实验结果表明,本文测量方法与双频法相比,测量平均值提高了70.6%,对相位的求解准确度更高;与外差法在相同的编码条纹周期组合下进行测量,平均均方差提高68.24%,展开相位残差曲线变化平稳,展开准确度更高,并从原理上避免了相位误差的扩大而导致的跳变误差。本文研究的三频相位展开方法算法简单、展开范围大、抗干扰能力更强、能够在误差容限内无误差展开,为模拟编码光三维测量提供了理论和实验基础。