随着数字技术的高速发展，实时的三维形貌测量在许多领域正在发挥着越来越重要的作用，诸如制造业、医药科学、计算机科学、国土安全、以及娱乐业等等。　　 对于一个动态物体或者过程，其高度变化是随着时间的变化而变化的，这种对象的三维形貌测量由于其广泛的应用前景成为这些年来的研究热点。许多相关的技术被提出并且进行了深入的研究。在众多非接触式针对动态物体或过程的三维形貌测量光学系统中，基于二维光栅投影和快速傅立叶变换的条纹分析法得到了迅猛的发展以及广泛的应用。因为这种技术具有其独特的优点：不需要高昂或难以使用的仪器设备、能够同时记录下整个视场的信息、只需要一帧变形条纹图像来重建高度分布，因此处理速度更快。　　 另外，基于数字条纹投影法和相移法的高速三维形貌测量技术也具有很大的应用前景：多种算法被开发出来提高相位的计算速度；并行处理的方法被运用其中以进一步提高处理速度；不断升级的硬件技术被采用以提高坐标计算以及几何显示的处理速度。　　 主要研究内容和成果如下：　　 1．构造了一种新的远心三维测量系统，它不仅具有远心三角测量的空间不变的特性，还具有条纹投影轮廓测量易操作的特性。使用菲涅尔透镜与投影仪来代替传统的激光系统产生平行光线，可以提供待测物体高度信息与变形条纹相位分布之间的线性关系方程，因此只需对一个系统参数进行标定，从而可以实现系统元件的灵活放置，并有效地提高三维形貌测量的计算速度。　　 2．设计同心圆光栅投影标定技术并在测量系统中进行了试验，该方法可以去除解相过程，降低了计算复杂度；由于实际相位值的提取是逐点分别进行的，因此噪声引起的误差不会扩散，得到了有效的抑制；虽然多引入了一幅图像，但计算过程相对独立，可以通过图形处理器单元实施并行计算。　　 3．提出一种基于电子控制的高速变焦透镜的扫描成像系统。通过连续地、快速地控制改变变焦透镜的焦距，可以获得一系列具有连续深度的图像。这一系列聚焦的信息-即变焦透镜每一个焦距所对应的清晰成像切片，可以通过数字高通滤波器提取出来，并用于重建物场中的三维物体；当变焦透镜的焦距变化地足够快，就可以实现显微环境下的动态物体的实时成像；通过改变系统参数，大景深可以很容易地获得。