国内研究简介:国内的一些专家和学者学者在这一领域进行了探索并取得了一定的成绩，并投入使用。近些年在复杂物体三维面形测量方面的研究主要集中在以下的大学：上海大学、上海交通大学、清华大学、天津大学、四川大学、华中科技大学等几所大学。如上海大学的应用与测量研究室运用光栅投影技术成功开发了光栅投影技术的光学传感与重建的光学应用系统；清华大学金观昌等用光栅投影测量的方法来对人体头部进行自动三维测量的尝试性研究；四川大学苏显渝等运用点结构光技术实现了鞋檀的自动测量等。在这些技术中一种是传统的三维坐标测量与光学检测技术相结合的方法，另一种是基于单一信息来进行各种曲面的三维测量的方法。但是国内的研究和世界上发达的国家最前沿的研究水平相比还存在着不小的差距，尤其是是大型的、复杂的物体的三维面形测量技术理论与应用研究领域还有着很大的距离。

随着国内的三维面形检测方法的完善和信息获取与处理技术改进，三维面形检测将进一步发展，在更多的研究和应用领域中发挥作用。

1。２ 非接触式三维传感技术主要优点

光学三维面形测量技术具有测量速度快，操作、维护简单，精度高，测量范围广等的特点是其他接触式测量方法没有的优点，所以它越来越受到人们的重视，因而人们一直在研究运用各种光学手段对物体的三维物体空间的面形进行测量和检测。在众多的测量方法中，光栅投影这种方法的三维面形测量技术最为优秀，得到了很多学者的研究，被认为是最有发展前景的一种三维空间面形测量方法。

基于光栅投影的三维面形的测量的定义：将光栅图像投影，根据变形光栅像的形变量的大小与高度的关系计算出相位来确定出三维物体表面相对于参考平面的高度。

2 光栅投影三维测量的原理

2。1 光栅的概念介绍

通常把大量（数千个乃至数万个）等宽等间距的狭缝构成的光学元件叫做衍射光栅。可以把光栅定义为[2]：能使入射光的振幅或位相，或者两者同时产生周期性空间调制的光学元件。

光栅根据它是用于透射光还是用于反射光来分类时，可以分为透射光栅或者反射光栅两类。透射光栅是一道道等间距的刻痕被刻画在光学平板玻璃上制成；不透光的刻痕，透光的未刻处是狭缝。反射光栅是一道道刻痕被刻画在金属反射镜上制成；漫反射发生在刻痕上，没有刻痕处衍射发生在反射光方向，等于一组衍射的狭缝。在反射光栅中，按反射镜的形状是平面或凹面，还有平面反射光栅和凹面反射光栅之分。光栅如果按它对入射光的调制作用来分类，又可以分为振幅光栅和相位光栅。光栅作为最重要的应用是分光元件；使用光栅作为分光元件的光谱仪称为光栅光谱仪。

2。2 正弦光栅论文网

任何一种衍射单元周期性地重复排列所形成的阵列，衍射光栅是指能对入射光的振幅和相位或者两者之一产生空间调制。

正弦光栅是振幅的透射率沿着一个方向（y轴方向），按照余弦或正弦规律的不停的变化中，而在与其垂直方向（x轴方向）上振幅的透射率不会改变的透射光栅，振幅透射率的理论上的函数为[3]：

式中t0及t1是初始常数，空间频率f

1/d，d是正弦光栅的周期。

用单色的平行光入射，入射波前EiA射波前，设t0t1，则在紧靠着光栅的后平面上的透