针对人脸测量时的抖动现象，设计了一种循环反向编码方法。该方法无需专门投影反向二值条纹辅助边缘点定位，减少了投影图案的数量。用循环的三帧条纹图像代替原本利用正反两帧条纹图像定位的方式，提高边缘点检测精度的同时能够有效消除定位偏差。实验表明，所提方法能够有效提高测量速度，同时保持较高的测量精度，减少点云中的运动波纹。

提出一种二进制编码条纹代替正弦条纹的方法，以降低三维测量系统的非线性误差。首先，通过对传统正弦条纹一个周期内呈正弦变化的光强值进行二进制编码，将所有二进制编码的每一位分别组合生成二值条纹，投影到被测物体表面。然后，将采集到的多幅二值条纹进行叠加，生成正弦条纹。最后，结合四步相移技术，并使用互补格雷码辅助相位展开进行实验验证。实验结果表明，所提方法相比于传统四步相移方法可以有效降低非线性伽马效应导致的相位误差，提高测量精度。对直径为50.8140 mm的高精度标准球进行测量，所得的局部点云与拟合标准球的平均距离为0.0697 mm。

光学三维测量技术发展已经非常成熟，在工业制造、生物医疗、文物保护等领域都有着广泛的应用。但传统条纹投影测量中使用的正弦条纹无法避免投影仪和相机Gamma效应的影响，导致测量误差增加。二值条纹的出现从条纹端解决了非线性问题，其非连续灰度值规避了非线性误差对测量结果的影响。同时，随着数字投影技术的发展和成熟，相对于灰度条纹，二值条纹在投影速度上也具有绝对的优势。因此，离焦投影技术开始被广泛地研究和应用。在简述离焦投影原理和二值条纹特性的基础上，对二值条纹调制技术进行了综述，分析了不同调制技术的特点及适用场景，最后展望了二值条纹离焦投影的未来研究方向。

二值条纹离焦投影技术很好地克服了条纹投影三维测量技术中的非线性影响，有效抑制了投影设备Gamma效应带来的误差。多频条纹二值离焦投影结合时间相位展开算法，是常用的复杂物体三维测量方法。该方法在使用中要保证多个频率二值条纹离焦获得大致相当的正弦性品质，投影时不同频率条纹对应的离焦量不一样，不利于其广泛使用。分析了不同二值化方法条纹的离焦量与正弦性品质之间的关系，提出了采用不同二值化方法生成待投影的不同频率条纹，在同一固定离焦量下进行三维面形测量的方法。提出的组合二值条纹方法与单一二值条纹方法的仿真和实验测量结果表明，该方法能保证测量精度，且实际使用时不同频率条纹的离焦量固定不变，方便易行。

伪装物体检测技术在农业治理、野外搜救和**探测等领域中起着重要的作用。但由于这项技术大多需要复杂的运算模型和大量的数据实验,不利于实现高速在线检测。本文提出一种二值条纹投影伪装物体检测方法,将三幅二值条纹图像分别投影至检测区域和伪装物体入侵区域的表面并求取其边缘图像,经掩模提取算法消除背景阴影和膨胀运算消除错位条纹后,最终获得伪装物体的完整真实信息。仿真和真实实验结果均表明,二值条纹投影伪装物体检测技术可实现在多种复杂环境中快速且准确地获取伪装物体的位置、外缘轮廓等真实信息,验证了所提方法的有效性。

傅里叶变化轮廓术将结构光投影与傅里叶条纹分析相结合,只需一帧变形条纹就可以重建被测物体三维面形,是动态三维面形测量中的首选。选择最适用于傅里叶变换轮廓术测量系统的二值条纹编码方法,对二值化后的正弦条纹进行离焦投影,既克服了普通商用数字投影仪的刷新频率限制和非线性响应影响,又能充分利用光学成像系统的低通滤波特性获得很好的高速正弦光场。设计搭建了一套高速离焦投影条纹并同步采集的三维面形测量系统,利用该测量系统对高速旋转的散热器风扇进行测量,得到任意采样时刻风扇扇叶的三维面形信息,重建完整的风扇转动过程。能进一步分析散热器风扇扇叶在高速转动过程中的形变,为散热器风扇材料选择以及改善其性能提供可靠的测量技术方案与原始数据,有效地拓展了动态三维面形测量的应用。

采用离焦二值条纹投影技术进行三维面形测量可以克服数字投影仪的非线性响应，同时有利于提高投影速度，实现高速测量.通过理论分析和实验研究了采用数字投影仪时二值条纹的基频、高次谐波能量分布与条纹周期的关系.结合相移算法，以相位测量误差为指标，衡量各种二值条纹的性能.研究结果表明：在周期小时，罗奇光栅和二维误差扩散算法生成的二值条纹离焦后能产生正弦性较好的条纹；在采用满周期等间隔奇数次相移时，罗奇光栅离焦能获得更高的测量准确度；在周期大时，采用优化脉宽调制方法得到的二值光栅离焦测量准确度最高.研究结果为离焦条纹投影三维测量中二值光栅的选择提供了依据.