本文首先分析比较了当前各种光学三维成像技术的原理和特点，对其各自的优缺点和适应范围进行了概括总结；并对时域相位成像法，深入探讨了其成像原理和各个步骤，对如何生成相位图以及相位图的展开进行了研究，并以matlab程序实现了三维模型的线框、表面、纹理映射等模型表示法，以及图像显示中的光照明效果、网格压缩等技术。由于时域相位成像法具有非接触、安全、快速、高精度等特点，而由其生成的相位图是形成三维模型的基础，其本身也反映物体的三维信息，这为基于相位图的人脸识别提供了一个理论基础。 本文提出的基于相位图的人脸识别法，是一种依据人脸三维信息进行识别的方法。针对相位图的特点，提出了对相位图的自动化的、精确的人脸定位、直方图调整等预处理方法，提供一个自动化的人脸标准相位图给识别系统。最后，以matlab程序，实现了对人脸相位图的自动预处理和基于PCA的人脸识别。同时，作为参考，在时域相位成像的同时，采集到了人脸平面纹理图。实验中也以相同的系统，对这些二维图像进行识别作为比较。