结构光三维测量技术因其具有无接触、高效率、无破坏和工作范围大等特点，被广泛应用在科学分析、工业控制、生物工程、生物医学以及材料科学等方面。其中，具有高分辨、高精度特点的数字条纹投影技术是结构光三维测量应用最广泛的技术。在测量时，投影仪将一幅或一组正弦条纹图投影到被测物体表面，相机采集到被物体表面调制后的条纹图，根据采集到的条纹图获得相位分布情况进行三维重建。这种方法的基本原理是利用相位信息建立对应关系，因此对被测物体的纹理变化具有较高的鲁棒性。
　　本文的目的是研究相位编码条纹投影轮廓术，旨在为拓宽相位编码条纹投影轮廓术的实用性奠定理论基础。针对此方法主要研究了如下三个方面：
　　1．详细研究了条纹的分析方法及相位展开方法的原理。条纹分析技术可以分为傅立叶变换轮廓术和相移两大类，傅立叶变换轮廓术采用较少的条纹即可进行三维测量，因此适用于对测量速度要求较高的场景，相移法具有较高的分辨率以及抗反射和外界干扰能力。双波长及多波长算法则能极大提高条纹频率，从而提高系统的鲁棒性。
　　2．详细研究了相位编码方法的原理。现有的条纹投影轮廓术三维形貌测量方法可以分为两类:基于强度的和基于相位的编码方法。然而，研究表明相位编码方法在本质上优于强度编码方法，相位编码方法对物体表面对比度、环境光和相机噪声的敏感性较低，因为该方法使用相位而不是强度来确定码字。传统的相位编码由于码字数量过小，导致测量精度不高，为了解决这个问题，提出了分段相位编码，此方法可以扩大码字数量，提高测量精度。分段相位编码由于所需的条纹图数量较多，难以实现快速测量，为此提出了改进型的相位编码测量方法，如彩色相位编码、基于几何约束的相位编码等方法。
　　3．提出了一种S型分段相位编码方法。此方法有三种优势。首先利用格雷码对相位编码分段数进行编码，简化了相位展开算法，极大地降低了在求解过程中出错率;其次，提出的一种s型分段相位编码的设计方法通过增加约束的形式提高了条纹级次判断的准确性。最后，利用分段的思想扩展了码字的数量，提高了测量精度。综上所述，该方法能够对复杂、孤立的物体进行高精度的测量，实验结果也证明了该方法在测量复杂物体和孤立物体的优越性。