基于相位计算的光学三维形貌测量技术通过编码条纹图获取物体表面的三维形貌。而彩色高反光物体因表面颜色、曝光程度的不同，导致投射在物体表面的条纹出现调制度不同以及曝光程度不同的双重难题，传统条纹投影轮廓术无法对其进行有效的三维测量。论文提出一种采用多通道预处理二分选择曝光时间法测量彩色高反光物体三维形貌。该方法通过预处理选择曝光时间域，利用二分选择曝光时间,采集四组不同曝光条纹即可恢复物体表面绝对相位。然后采集对应曝光时间下的条纹图像，经过像素选择，实现对过曝像素的处理。将处理过的像素信息在三颜色通道下进行最优光强和颜色选择，生成彩色条纹图。融合各颜色通道内最优相位，从而获取彩色高反光物体表面的绝对相位。最后确定相位和深度之间的关系，即可得到物体表面的三维数据。实验结果证明所提方法可有效测量彩色高反光物体表面的三维形貌数据。

针对相移结构光中相位计算环节，提出了一种基于一维查找表的相位实时解码算法。首先根据相位计算公式中的反正切函数性质，得到四个象限之间的相位转化关系。基于得到的转换关系，使用线性函数将第一象限中的所有坐标点映射至某个离散整数区间中，结合该区间与线性函数提前建立相位的一维查找表。在相位计算过程中，首先利用相关信息计算一维查找表的索引，直接获取相位值，然后利用线性插值法与相位转换关系调整该相位值，得到最终的真实相位。通过实验验证了所提算法的有效性，与使用传统相位计算方法相比，本文提出的方法最快可提升3.97倍，使用线性插值后，相位精度可达 ${10^{ - 8}}$。与传统的多项式逼近算法相比，该算法速度提升了1.29倍；与传统的一维查找表算法相比，该算法速度提升了1.22倍。

陶瓷、古文物以及金属工件等高反光物体表面的三维形貌测量在各个领域有大量的需求和应用。由于表面反射率变化范围较大以及相机灰度范围有限等问题，传统的条纹投影方法不能正确地测量高反光表面的三维形貌。综述了高反光表面三维形貌测量技术的国内外研究现状、应用领域和未来发展方向。首先，根据所采用原理和测量方法的不同，将现有的高动态范围三维形貌测量技术分为下述六类进行详细的介绍：多重曝光法、投影图案强度法、偏振滤光片法、颜色不变量法、光度立体技术以及其他技术。然后，详细的比较了各种技术的优缺点并归纳其适应性分析。最后，总结了高反光表面三维形貌测量技术的应用领域并展望了该技术的未来研究方向。基于文中综述的内容，使用者可根据不同的应用需求和测量条件选择相应的最佳三维测量方法，进而更精确的重建高反光表面的三维形貌。

光学三维测量技术以其非接触、无损及快速测量的优势被广泛应用于不同领域。已有的条纹投影和条纹反射测量术分别适用于漫反射表面和镜面表面。然而，航空航天和先进制造中存在许多漫反射和镜面反射表面同时存在的复合反射表面。提出一种基于结构光投影和反射的方法来实现复合表面形貌的快速测量。首先，投影仪投射蓝色正弦条纹图于被测物体表面，同时显示屏显示的红色条纹被镜面部分反射。其次，彩色相机采集经被测表面调制的变形条纹图。然后，从相机不同颜色通道中提取对应不同类型反射表面的变形条纹，并计算变形条纹图的绝对相位。最后，通过系统标定建立相位信息与深度之间的直接关系，得到被测复合表面的三维形貌。实验结果表明：该方法不仅能够有效地实现非连续复合表面物体的测量，还能够同时测量独立的漫反射和镜面反射表面的三维形貌。