随着计算机技术硬件和软件的发展,以及图像获取设备分辨率的提高,在机器视觉、实物仿真、工业自动检测、产品质量控制、生物及医学检测等领域,人们越来越多的应用到三维面形测量。目前,发展高速度、高精度、非接触的三维面形测量技术已经成为该领域的一个研究热点。基于条纹投影的傅里叶变换轮廓术(FTP)具有单帧获取、全场分析和高分辨率等优点,因而已经成为三维传感研究的基本方法之一、成为三维传感中最重要和最活跃的研究领域之一。由于傅立叶变换轮廓术涉及傅立叶变换以及频谱滤波等运算,频谱混叠、测量精度、相位展开等问题一直是这种方法应用过程中的关键问题。 本文在CCD非线性及傅里叶变换轮廓术理论分析的基础上,详细分析了CCD非线性产生频谱混叠的问题,深入研究了CCD的非线性和抽样对傅立叶变换轮廓术测量精度的影响。重点从理论上分析CCD的非线性产生高频分量的原因,并给出了简单的物理解释和详细的解析推导;讨论了由于CCD的非线性,对条纹进行傅立叶变换后,频谱中会出现二级频谱、三级频谱等高级频谱成份。这样,抽样不足,基频会与相邻频谱岛的二级频谱、三级频谱等高级频谱发生混叠,从而影响FTP的测量精度。抽样频率较大时,基频才会与相邻频谱岛的二级频谱、三级频谱等高级频谱很好的分离,从而提高FTP的测量精度。本文主要研究成果如下: 1、分析了CCD非线性产生频谱混叠的问题。并从理论上分析CCD的非线性产生高频分量的原因,给出了简单的物理解释和详细的解析推导;通过计算机