以光纤光栅为传感元件的测量系统在航空航天、石油化工、****等领域得到了越来越多的应用，在需要对振动冲击、动态应变等进行测量的场景中，对光纤光栅特征信号进行高速高精度解调是保障光纤光栅传感技术有效应用的关键。本文对光纤光栅高速动态信号解调方法的国内外研究现状进行了综述，按照光谱、光强、相位、微波频谱等对光纤光栅解调方法进行分类，介绍了各解调方法的原理与典型应用，对现阶段各解调方法所能实现的主要技术指标进行了分类整理。最后，对各方法的优缺点进行了对比分析，对一些涉及高速动态测量的场景以及对应可能采用的高速解调方法进行了梳理，并对高速光纤光栅解调方法的未来发展方向进行了展望。

格雷码辅助实现的相位测量轮廓术具有较好的鲁棒性和抗噪能力,是三维测量领域的一个研究热点。在已有测量方法的基础上,提出了一种把格雷码嵌入相移条纹进行复合图案投影的三维面形测量方法,通过将传统的3幅格雷码图案整体向右移动半个条纹周期,共得到6幅格雷码图,将其交替嵌入三组相同的四步相移条纹中并结合二值离焦技术依次进行投影。通过拍摄得到一系列变形复合条纹图案后,沿时序综合前后三组变形复合图案信息并进行解码,从而获得两组错位的条纹级次,这可从源头上避免格雷码级次边沿的错误;同时采用传统相移算法计算得到对应的截断相位分布,时序上的综合解码结果可用于指导截断相位产生并重建被测物体的三维面形信息。静态和动态场景的三维测量实验结果验证了该方法的可靠性、高效性和鲁棒性。该方法每多记录5幅图案就可以对应新重建出一个三维面形,在高速动态三维测量中具有较好的实用性。

提出了一种基于三通道二值条纹离焦投影的三维测量方法。将相移条纹编码到三个彩色通道中,在投影仪处,用三通道分离的二值数字图像作为输入,在单个相机帧时间内顺序投影三通道的离焦条纹,用彩色相机获得三通道融合的彩色条纹图像。对彩色三通道条纹进行解耦,用黑白相机标定测量系统中彩色通道的混叠效应。用三通道解耦的条纹信息进行相位计算和三维重建,结果表明,相比传统彩色投影测量,本方法的速度和重建精度有明显提升,且适用于测量彩色物体和动态物体。

为研究激光熔覆扫描路径对薄板变形的影响,熔覆阶段使用位移传感器对薄板变形进行动态测量,熔覆结束后对三种扫描路径扫描后的薄板进行整体变形测量。结果表明,三种扫描路径下薄板的P2测点均产生凹变形;熔覆阶段的变形呈周期性膨胀和收缩变形,且整体变形量不断地累积叠加;螺旋式扫描产生的弯曲变形最大。单向式扫描和往复式扫描在熔覆区域均呈凹变形,薄板上端边缘呈凸起变形。螺旋式扫描在熔覆层中心和薄板两端边缘呈凸起变形,沿横向中心线的截面变形呈“W”型,且产生较小的扭曲变形。三种扫描路径中单向式扫描可以有效减小薄板的变形,且熔覆区域的成形质量较好。