光学三维测量方法是目前快速发展的一个测量技术领域，已经形成一套较完善的体系，测量方法种类较多且发展较为成熟。根据测量对象的不同，投影光场空间调制法已派生出多种不同的测量和数据处理方法，其中以相位测量轮廓术和傅立叶变换轮廓术为主。相位测量轮廓术的测量精度很高，傅立叶变换轮廓术测量速度快，更适用于高速测量。相比传统的测量方法，光学三维测量方法有高分辨率、高速和高精度等特点，是一种非接触的测量技术。光学三维测量技术前期的研究主要针对静态物体的测量。经历了较长时间的发展，其在工业自动检测、产品质量控制、逆向工程、生物医学、文物保护、人体测量等众多领域中广泛应用。动态高速的光学三维测量技术应用前景更为广泛，但其发展仍处于不成熟阶段，现阶段无法完全满足实际应用的要求。随着计算机、电子、光学和光电子技术的不断发展，各种高性能器件的出现，动态高速的光学三维测量技术将更快更好的发展。　　本研究分为两部分：首先分析了不同方法产生的二值条纹进行离焦投影三维测量的性能差异，通过数值模拟、简单平面及实际复杂面形物体的测量验证提出观点的正确性;其次研究了动态高速过程三维测量方法，以现有仪器设备为基础，提出新的思路进行动态三维测量。主要进行了物体破碎过程的高速三维测量和扬声器振动特性测量的研究，得到了较理想的结果。本文创新点包括：使用二值条纹离焦投影技术，根据离焦条纹的频谱与周期的关系，分析比较不同方法产生的二值条纹性能差异;采用离焦二值条纹投影结合时空相位展开算法进行高速破碎物体三维测量;采用光学全场三维测量的方法取代传统的单点扫描测量法采集扬声器振动特性数据，实现了扬声器振动模态测量。