栅线投影三维形貌测量技术由于测量系统简单、高精度、高分辨率等优点而备受青睐，近年来市场上已推出很多相关的商用设备。在医学、游戏娱乐、在线检测、自动控制、逆向工程等领域得到了广泛的应用。随着工业技术的不断发展，产品设计的质量要求也越来越高，对于栅线投影三维测量技术的性能要求也越来越多。该技术主要朝着高速、高精度、自动化处理、大尺寸或360度、复杂面型测量的方向发展。本论文对栅线投影系统中的快速测量方法、高精度标定技术以及360度的形貌测量进行了研究，主要的研究工作包括:　　1)提出了一种基于单幅彩色条纹投影的三维形貌测量方法。该方法利用计算机产生一幅正弦条纹图和两幅单一强度图，分别通过红绿蓝三个通道合成为一幅彩色条纹图，由液晶投影仪投影到被测物体表面，彩色CCD采集变形条纹图并保存在计算机中。通过三色分离，同时获得正弦条纹图和反映表面反射率分布的背景信息图，通过图像除法运算及归一化处理实现物体三维形貌的恢复。对投影仪的非线性输出响应导致条纹强度的非正弦性提出了修正方法，保证了单幅条纹图形貌测量的精度。对于表面形貌不连续的物体，利用蓝色分量的灰度图像进行二值化处理定位阴影或暗背景，从而引导正确的相位求解。　　2)研究了栅线投影系统的标定技术。提出了一种基于双参考平面的等相位坐标深度标定方法，该方法利用被测物体上相位和两个参考平面相位相同的坐标，而不是传统方法中同一图像坐标的相位，通过线性插值得到物体表面的高度。该方法能够同时解决相位-高度转换和条纹非正弦性误差的问题。获得物体的高度信息后，利用相机标定技术得到相机参数，通过相机的线性模型得到物体的横向坐标。标定完成后，测量得到单视角下物体的三维点云数据。　　3)提出了两种多视角测量系统中精密旋转平台旋转轴的标定方法。第一种方法是基于旋转后测量得到的点与计算得到的点之间的距离最小化，第二种方法则是基于向量之间的距离最小化。为了得到物体的360度形貌，利用旋转平台控制物体旋转若干个角度进行测量，然后利用得到的旋转轴参数将所有视角下的三维点云数据转到同一个视角下。在基于点的方法中，采用Levenberg-Marquardt算法来解决非线性的最小化问题，而基于向量的方法，只需要几个线性方程就可以高效地求出其解析解。模拟和实验均显示:旋转轴方向的误差不到0.05度，旋转轴上一点的误差不到0.3mm，误差为测量空间的0.1％。