随着民用航空业的发展，航空发动机维修技术对发展民用航空业的影响日益凸显。然而目前，作为航空发动机维修技术关键技术之一的航空发动机叶片焊接修复技术，在我国的发展尚不成熟且受其他技术发达国家的技术封锁。为改变这种现状，发展国内航空发动机叶片焊接修复技术对提高我国民航竞争力意义重大。要实现叶片的焊接修复，焊接之前的测量工作尤为重要。本文以航空发动机叶片的高精度、高速率三维测量为背景，采用目前在工业中应用较为广泛的光栅投影测量技术，搭建实验平台。对该测量技术中的关键技术之一的相位展开技术进行分析研究，选择能够使该测量方法满足叶片测量要求的相位展开方法。光栅投影测量中相位展开质量的好坏直接影响其测量的精度。为克服传统的相位展开技术展开时间较长，算法复杂且计算量大，本文采用了一种多频光栅投影的测量技术。通过投影不同空间频率的光栅条纹到物体表面，利用莫尔条纹信息来确定光栅条纹的级数，继而进行相位展开。多频光栅投影测量技术中可采用双频、三频以及四频的形式。通过仿真实验分析得出三频光栅投影测量的方式不仅精度较高且计算量小，适合用于实际的测量。通过仿真实验中的误差分析，改进了相位展开算法。利用一种取整修正的算法减小了原算法中的误差，通过仿真实验以及实际的叶片测量实验验证了改进算法的可行性。