以高铁、铁轨为代表的延展性表面测量逐步向智能化发展，要求在线测量，同时兼顾效率和精度，对动态性能提出了新的挑战。基于线阵相机条纹投影的三维形貌测量方法兼具高分辨率与高速采集，具有延展表面三维重建领域的高动态性理论优势，但鲁棒性较强的条纹投影测量方法需要多帧测量获得准确相位，编码效率低，因此减小测量周期、减少图像帧数仍是提升动态性能的迫切问题。研究基于三频彩色条纹投影的双线阵延展表面测量方法，使用彩色条纹投影减少投影帧数，并利用纯色图补偿法降低通道串扰。先后对被测物体投影一幅彩色编码正弦条纹图和一幅白图，引入一维背景归一化方法降低被测物表面光学性质的影响，基于彩色编码信息获取展开相位并根据同名相位匹配双线阵相机。所提方法有效发挥线扫描的动态优势，仅通过两帧投影就实现运动中高质量点云的获取，同时实现纹理映射。

相移法广泛应用于条纹投影轮廓术，可以实现静态物体的高精度三维测量。然而物体运动会改变相邻条纹间的相移量，进而引入周期性的运动误差。针对上述问题，提出一种基于彩色条纹投影的运动物体三维测量方法。该方法将余弦条纹和正弦条纹分别编码至彩色图像的红色通道和蓝色通道，然后利用相移算法从两个颜色通道中提取两个具有反向运动误差的相位图，最后通过计算平均相位图补偿周期性运动误差，并进一步分析了颜色串扰对该方法的影响。仿真和真实试验结果均表明，所提方法能够有效地抑制运动误差，实现准确的运动物体三维测量，而且受颜色串扰影响较小。

在彩色相位测量轮廓术中,光电器件多个光通道之间的颜色串扰、强度响应不均等因素的影响,使得所获取的相移条纹图像失真,因此采用传统的相位技术求解相位会产生极大的相位误差。从彩色条纹图像的数学模型出发,分析了彩色成像器件所获取的红绿蓝三通道条纹图像特性,提出一种两步校正方法:第一步是基于三通道均值及标准差实现对各颜色通道图像强度的归一化处理;第二步是使用概率密度函数曲线搜索失真后的实际相移量,抑制相移量不准确对测量结果的影响。所提方法不需要对系统的耦合系数和相移偏移量进行预校正,可实现简便、快速的相位误差补偿。模拟及实验结果验证了该方法的有效性。

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。

提出了基于单幅彩色条纹投影的不连续物体及动态三维形貌的测量方法。该方法利用计算机产生一幅正弦条纹图和两幅单一强度图分别通过红蓝绿三个通道合成为一幅彩色条纹图，由液晶投影仪投影到被测物体表面，彩色CCD采集变形条纹图并保存在计算机中。通过三色分离，同时获得正弦条纹图和反映表面反射率分布及背景信息图，通过图像除法运算及亚像素精度归一化处理实现物体三维形貌的恢复。对于表面形貌不连续的物体，利用蓝色分量的灰度图像进行二值化处理定位阴影或暗背景，从而引导正确的相位求解。实验验证了该方法对不连续物体动态测量方面的可行性。

为实现动态物体的实时三维测量，提出了一种基于经验模式分解的三频彩色条纹投影轮廓术。将低、中、高三种频率的正弦条纹分别经投影仪红(R)，绿(G)，蓝(B)通道同时投影至被测物面，CCD在另一角度拍摄变形条纹图。将变形条纹图R、G、B三分量互减消减背景干扰，用经验模式分解进行颜色解耦，分离各载频项,进而以傅里叶变换解调相位。以变精度去包裹算法按低、中、高频依次完成包裹相位展开，得到高频载频项的展开相位。计算机模拟时相位解调的标准差小于0.0417 rad，具有较高的测量精度；对比实验和面部表情变化实验进一步说明了方法的可靠性。该方法在单次拍摄下实现了相位的解调及高精度相位的精确展开，为动态物体的高精度轮廓测量提供了有效的手段。