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随着中国制造业的快速发展，产品工件大量采用复杂曲面，对于大型复杂曲面工件，如汽车大型覆盖件、汽车大型注塑件、装焊后的汽车壳体、水轮机叶轮、大型抛物面天线、飞机模具等，现有的测量设备很难实现全尺寸检测和反求设计。本论文针对大型复杂曲面工件的三维全尺寸快速检测和反求需求，分析了三维光学测量的原理，研究了格雷码加相移技术与外差式多频相移技术的优缺点，采用目前最新的外差式多频相移技术，研制了XJTUOM型三维光学密集点云测量系统，通过对各种塑性加工工件的测量试验，表明该系统便捷实用。