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本论文的研究工作是国家自然科学基金(60275012)项目、广东省自然科学基金项目(031804、06028584)、广东省普通高校自然科学研究重点项目(04Z010)以及深圳市科技计划项目(200341、200619)的主要研究内容之一，本论文研究涉及基于相位测量轮廓术的多分辨三维成像系统的相位解调、相位展开算法、系统标定及误差分析。主要研究成果和结论包括以下几个方面：
1.分析了三维数字成像过程中的各种相位解调方法，着重对相移算法进行了研究。通过理论分析和公式推导，将投影光场的高次谐波误差和探测器的非线性响应误差统一合并为高次谐波误差。通过高次谐波对标准N帧相移算法位相计算影响的数值模拟和实验结果，证明了5帧以上相移算法对3次谐波以下误差具有极好的抑制能力。
2.从相位展开过程入手，对线性序列、正指数序列、负指数序列和广义序列四种时间相位展开算法进行了误差分析。分析结果和计算模拟表明广义序列可以实现任意条纹数目的编码，可以通过控制投影条纹数来获得灵活的误差控制能力，是一种比较有效的时间相位展开新算法。最后提出了一种中值滤波消除相位跳变计算误差的方法。
3.设计了一种新的三维数字成像系统标定装置，利用基于相移条纹投影轮廓术的标定方法对系统做了标定。标定结果表明，经过标定的三维数字成像系统，对于200×150×70mm<3>的标定空间，可以获得Z方向的标准差为0.007mm的测量精度，单面测量精度为0.05mm。
4.对标定后的系统误差作了分析，得出标定装置的系统误差是该标定方法的主要误差源，通过三坐标测量机等精密测量工具对标定装置进行矫正，可以进一步提高三维成像系统的标定精度。