随着现代工业制造技术的快速发展,物体三维测量技术在工业自动化监测、质量控制、机器视觉、实物仿形、生物医学、服装设计等领域有着广泛的需求。光学三维测量技术由于具有非接触、高精度和速度快等忧点,近几十年来成为科技领域的一个研究热点。傅里叶变换轮廓术(Fourier transform profilometry,简称FTP)是光学三维测量技术中的一种,其测量精度高,测量过程中只需拍摄单帧变形光栅条纹图就可以计算出三维数据,相对于其他方法具有更快速的数据获取速度。论文对傅里叶变换轮廓术的理论和应用进行了研究,主要工作如下：首先,对傅里叶变换轮廓术的基本理论进行了研究,并通过计算机对FTP算法中图像预处理、频域滤波等关键技术的应用进行了仿真实验。实验采用消除光栅条纹背景的方法抑制零频并消除强反射光干扰,采用正交椭圆滤波窗取基频提高滤波准确度,从而提高FTP的测量精度。其次,对于投影仪是光栅投影三维测量系统中的关键设备,但是对投影仪的标定却比较困难的问题,本文研究了一种该设备的标定方法。该方法基于传统的摄像机标定模型,借助摄像机及二维棋盘格标定板,并结合透视投影矫正方法获取投影仪标定特征点坐标,实现对投影仪的精确标定。最后,应用傅里叶变换轮廓术进行火车轮对踏面的缺陷检测实验,通过实验系统准确检测出踏面的表面缺陷。