测量物体三维轮廓技术是近几年国际上研究的热门课题之一,该技术广泛地应用于反求工程计算、CAD/CAM设计、医疗诊断、模具设计、在线检测等领域.鉴于三维轮廓测量技术有着重要工业价值,该文在前人研究三维轮廓测量技术的基础上,以高精度、自动化、实时检测为目标,设计了用条纹投影测量物体三维轮廓测量系统,并对标定算法做了深入的研究.条纹投影测量三维轮廓技术是利用计算机设计好一定间隔与宽度的条纹光栅,通过投影仪投射到被测物体表面上,然后用CCD摄像机获取条纹图像.由于条纹受到物体表面上不同高度点的调制而发生变形,根据通讯理论认为变形条纹携带了物体的高度信息.利用三角形法从变形条纹中来提取物体的高度信息.获取物体的高度信息可分两步:首先对条纹图进行了图像预处理,使用重心法提取条纹中心线,其次通过新的系统标定算法,恢复物体三维轮廓高度信息.在系统标定过程中,详细地分析了传统标定方法存在水平度、垂直度的局限性,在此基础上提出了系统标定的新算法.新的系统标定算法详述了摄像机光心空间位置的标定过程,精度可达到0.5mm;同时提出标定投影仪光学中心的算法,具有计算简单,容易实现的特点;首次引入了虚拟变形点与虚拟未变形点以及它们的求解方法.新的标定算法相对于传统标定算法具有原理简便、彻底解除了水平度与垂直度的约束条件,在使用中操作更加容易的特点.文中采用VC6编写了测量软件的界面、图像处理、算法处理,以及系统的标定算法所需要的源代码程序.通过实验证明,条纹投影测量物体轮廓技术具有速度快,操作简单的特点;同时也验证了提出的系统新标定算法和投影仪标定算法是正确的.