条纹投影三维测量方法由于具有非接触操作、全场测量、数据处理速度快等优点,在商业和学术领域都得到了广泛的研究和应用。系统标定技术和条纹投射技术是条纹投影测量技术的关键技术,它们决定着系统结构、测量速度、测量准确度以及鲁棒性等测量系统关键参数。目前系统标定技术和条纹投射技术仍然存在着一定的局限:对系统结构有着较为严格的要求的同时难以满足一些环境下测量速度、准确度及鲁棒性的要求。为了解决上述问题,本文研究了条纹混合编码三维测量关键技术,主要内容如下:1.提出了一种基于条纹几何约束的条纹投影系统的标定方法。通过分析图像坐标系中的条纹分布特征,直接建立了相位和高度的映射模型,在模型中校正了相机镜头畸变。针对这种映射模型提出了一种高效的标定方法。通过标定实验、误差评价实验和鲁棒性评价实验验证了这种方法的可行性。2.提出了一种改进的相位高度转换映射模型,通过建立虚拟相机坐标系及分析条纹信息在投射器坐标系与相机坐标系之间的转换关系,在相机坐标系中建立了相位到高度的一一映射模型,并在模型中校正了相机镜头畸变。研究了一种针对映射模型的简单高效的标定方法,在相机标定过程中利用逆向投影过程对相机的参数进行迭代优化。通过实验验证了这种映射模型及标定方法的可行性。3.利用条纹投影系统设计了一种工件体积测量系统。根据系统参数要求进行了系统设计、器件选型并进行了软件设计。通过条纹投影测量技术获得被测物的三维点云,利用体积测量算法及获得的点云计算被测物的体积。通过实验验证了测量系统的可行性。4.研究了一种时域空域混合编码条纹投射技术。利用投射器投射三幅正弦二值条纹图像以实现亚像素级准确度的测量。首先介绍了时域空域混合编码方法,然后介绍了条纹信息提取方法包括条纹二值化及解码算法,最后利用仿真和实验验证了这种方法的可行性。