傅里叶变换轮廓术(Fourier transform profilometry，简称“FTP”)在三维面型测量中占有重要的地位。采用该方法在三维面型测量时不用直接接触待测物体，因而不会对待测物体造成损伤，同时测量精度较高，且数据采集速度快，并能以较低廉的光学、电子和数字硬件等设备为基础来获取和处理大量的三维数据，从而达到实现自动化处理的目的。在拍摄过程中，采集完参考平面的光场后，只需要再采集一帧条纹图形，通过傅里叶变换、频谱滤波、逆傅里叶变换、相位展开等处理后就能得到物体的三维数据。采用传统的傅里叶变换轮廓术(FTP)进行三维物体面型测量时，必需保证投影装置出射光瞳和成像装置入射光瞳的连线与参考面平行，并且它们的光轴应在同一平面上，才能得到较为准确的测量结果。如果不能很好的满足这一条件，将产生较大的测量误差甚至不能得到正确的测量结果。针对目前傅里叶变换轮廓术存在的这一不足，本文改进了傅里叶变换轮廓术的测量装置，并从理论上分别证明了双瞳连线不平行参考面，或双光轴不共面，或双瞳连线既不平行参考面且双光轴也不共面时的测量原理。推导出了适用范围更广泛的变形条纹描述公式和相位计算方法以及相位—高度映射算法。对于传统的傅里叶变换轮廓术测量系统而言，由于要求投影仪出瞳与摄像机入瞳连线与参考面平行，而且要求投影仪光轴与摄像机光轴共面，所以它可以被看作是本文所提出系统结构在该种情况下的一种特例。采用本文提出算法，实验系统的搭建变得比较容易，投影装置和成像装置的摆放位置可以随意移动以方便全场条纹的获取。本文所提出的方法为在难以实现双瞳与参考面平行或难以使双轴共面的特殊环境下的测量提供了获得可靠测量结果的途径，同时也为傅里叶变换轮廓术进入实用领域打下了坚实的基础。为了验证所提出的理论的正确性，我们完成了相关的计算机模拟，并进行了相关的实验，均取得了较满意的结果，另外通过与传统的傅里叶变换轮廓术对比，也验证了本文所提出的方法具有更广泛的应用范围。在本文的最后，对本文所作的工作进行了总结，并对有待进一步开展的工作作了一些展望。