发达国家早在上世纪80年代就起步了对光学非接触式形貌技术的研究，现在技术已发展经较为成熟，而我国对光学信息三维形貌测量的研究在本世纪才起步，当前还处在探索阶段，已有部分产品应用在航空航天，军事工程等领域由我国研发并设计制作的光学技术三维形貌系统在精细度、获取数据速度及系统稳定性等方面与西方技术成熟的产物具有着较大的距离。有必要对光栅投影测量技术进行深入研究，具有巨大的应用意义与发展价值。

三维形貌技术日益重要的主要原因有如下几点:

(1)三维形貌测量在科技局领域上和很多技术例如生物技术、纳米技术等互相渗透影响，后者的发展推动了前者技术手段和工作领域。

(2)高科技产品的迅速发展对表面形貌精度的需求越来越高，硅片表面粗糙度决定了集成电路的成品率、电容、电阻;光盘表面精细度影响到产品的使用寿命、信噪比、信号的读出幅度、存储量等;激光器的发射镜窗片、航空航天精密零件、X射线组件等都要求越来越高的表面精细度。

(3)表面形貌精细度影响零件的性能。它影响机械系统的摩擦与磨损程度、零件的接触刚度、疲劳强度、传动精度、导电、抗腐蚀性等，从而影响到机械产品的可靠性与质量的优劣。因此表面形貌是许多机械产品优劣的重要质量指标。

1。2研究现状

2。三维形貌测量技术方法与分类源C于H优J尔W论R文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ752-018766

三维形貌测量技术是获取被测物表面三维空间各点的坐标的技术，主要的方法分类如图 1 三维形貌测量技术分类图所示。三维物体形貌技术方向大体分类为接触式与非接触式测量两方面。被动三维传感采用的是非结构照明方式，从多个摄像机系统获取的二维平面图像中确定该点距离信息，从而形成三维形貌的数据信息。主动三维传感应用的是结构照明，因为被测物三维形貌面对结构光场的空间与时间调制，所以可以从被物体调制后携带物体立体形貌信息的光场中分析解调出被测物的形貌的信息。因为主动三维传感具有较高的精确度的优点，因此大多数目的为测量物体三维形貌的系统都会选择主动三维传感技术。

接触式是利用仪器探头与被测物表面直接触碰，存在机械作用力的方法。接触式技术按照探头的类型分类可以分为触发式与连续式 两个类型。接触式测量技术已经相当的成熟，测量可靠性好精确度较高，但是有着对仪器探头磨损严重的缺点，测量大型物体的时候作用时间太长，在测量一些内部元件时候诸多的不方便并测量费用昂贵，非接触式测量应需而生。

图 1 三维形貌测量技术分类图

非接触式指的是在以不与物体表面发生物理接触为前提，通过光场，电磁，声波等为媒介对物体进行三维形貌测量的技术。非接触式技术在测量时不需要使用物理作用力产生与被测物的触碰，完成工作需用时短，不会损坏被测物，更适用于规模大的被测物，凭借诸多的优点登上三维形貌技术发展的主流之列。主要分为光学与非光学测量方法。光学主动测量法为首先向物体表面投射光场图像，经过物体表面对投射光场的调制，用摄像机获取调制之后的携带被测物形貌的信息图像，并通过PC解调出物体表面的三维信息。由于光学主动式技术操作方便与灵活的优点，因而大多数三维测量系统都会选使用光学主动式技术。光栅投影法的前景最为被看好。

对比于接触式三维形貌测量方法，非接触式三维形貌测量方法具有许多的优点。

被动式形貌测量方法是分析获得的图像的具体信息特性如明暗，纹理样式等信息来获得形貌信息。主动式形貌测量是利用生成的光栅图样投射到物体表面，捕获被调制后的光栅图样分析获得形貌。