三维曲面或三维形貌测量技术在自动检测和质量控制、反求工程、机器视觉、医学诊断、文物鉴定以及自动导航等领域中占有重要的地位,是科学分析、工业控制、生物医学以及材料科学等方面进行科学研究的重要手段,特别是汽车车身、飞机机身、轮船船体、汽轮机叶片等加工制造中的在线曲面检测,对三维形貌测量技术提出了更高的要求,并促进其向高精度、智能化的动态测量方向发展。本课题受国家重点实验室探索课题支持,旨在实现小尺度、高精度的物体表面形貌动态测量。本文采用光纤干涉投射技术投射干涉条纹,对传统傅立叶变换轮廓术进行了改进并重新建立了系统坐标系,利用傅立叶变换与频域滤波相结合的方法对变形条纹图进行处理,并在相位去包裹后进行了初步三维形貌重构,得到了高度信息,为发展一种新的物体表面三维信息动态检测技术做了基础性研究。论文的主要工作包括以下几个方面:1.提出了系统的测量方案,并建立测量坐标系,推导出了物点三维坐标与干涉条纹相位的关系。2.利用光纤干涉实现干涉条纹投射,条纹清晰明亮,密度较高。针对干涉条纹所在光面进行了数学建模,得出了干涉条纹的应用条件并论证了投射方案的可行性。3.研究了几个系统参数的确定方法并逐一进行实验,通过对实验数据的计算和分析最终完成了系统参数的确定。4.应用傅立叶变换与频域滤波相结合的方法对变形条纹图像进行处理,得到了相位包裹图。进一步应用简单去包裹算法对包裹图像进行去包裹,并初步重构物体三维形貌,证明了系统方法的可行性,指出了系统所需改进之处。5.利用CMOS相机的SDK开发包对相机操作应用程序进行了开发,并应用内存映射文件技术实现了图像的序列采集,为系统应用于动态形貌测量提供了技术基础。