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物体的三维形貌测量在工业检测、产品质量监控、机器视觉及逆向工程等众多方面具有很重要的意义,传统的测量方法如接触测量法、点线结构光测量法等均不能很好地兼顾测量速度与精度。为了满足工业现场对三维自由曲面形貌高精度、快速的测量需求,本文在采用数字正弦光栅条纹投影的方法基础上提出了一种基于DMD数字微镜的微投影系统设计方案,将数字图像直接转换为数字光信号经过微显示芯片的反射投影出来,相位连续分布的光场被被测物表面所调制,同时发出帧同步触发信号,使高速CCD彩色相机同步捕获变形后的条纹图像。数字条纹投影系统具有以下优势:1.投影的正弦光栅条纹图的相位在空间中连续分布,可一次投影完全覆盖整个三维曲面,测量速度快,对相位解算提取三维形貌信息,测量精度高。2.可以根据实际需要随意生成相位任意变换的条纹图像,克服了使用物理光栅带来的各种缺点。3.数字图像信息的输入直接转换为数字光信息输出,避免了D/A转换过程中带来的噪声干扰,提高了投影图像的质量。4.采用单色条纹图像投影,避免了多颜色通道投影带来的串扰。本文主要的研究工作包括:1.根据应用于工业现场的微投影系统的需求,分析了投影系统的设计要求,并完成了基于DMD数字微镜的微投影系统的系统构建方案。2.完成了微投影系统硬件系统和照明光源的选型。3.完成了基于DLPC350的DMD微镜控制以及LED光源驱动硬件系统的设计。4.在Windows环境下,通过USB协议完成上位机对投影系统的软件控制平台的编写。5.完成驱动电路板的绘制,对电气性能进行测试,同时完成各功能模块的实验验证,针对物体三维形貌测量数字投影的误差及抑制方法进行了详细的分析并进行了实验验证。