快速测量是光学三维形貌测量领域研究的热点问题之一,在动态过程分析、实时在线检测等非静态物体测量场合具有较高应用价值。对于动态物体的测量,物体的帧间运动是影响测量精度的主要因素。而解决这一问题主要依靠以下两个途径,其一是改进算法减少绝对相位计算所需要的变形条纹图个数,其二是提高测量系统硬件的图像采集速度。本文从以上两个途径入手,研究了一种快速测量方法。首先提出一种改进的快速相位计算方法。从传统的四步相移和傅里叶变换相位计算方法的优势与局限性出发,将时域精确的均值包络提取与频域滤波结合,去除条纹图背景项,结合基于相位半角的两步相移,最终实现相位的精确恢复。同时以上背景项去除方法可以有效抑制傅里叶零频干扰,提高测量精度。将上述两种方法结合,从四幅变形条纹图中计算物体绝对相位,一般实验条件下,均方根误差在0.015rad以内。基于改进的相位计算方法,本文搭建了多通道快速测量系统。通过利用半透半反镜改变投影光路,将一台红外投影仪与一台可见光投影仪构成了四通道投影系统,利用2CCD相机同时获取四通道条纹信息,通过单次投影采集实现物体的三维测量。同时,针对该测量系统中两投影仪空间位置偏差的问题,建立六自由度条纹投影仿真模型,用于偏差影响及系统性能分析。并基于此仿真模型和投影仪标定原理,提出了一种基于条纹图预变形的投影通道偏差矫正方法,实现了两台投影仪空间位置偏差的软件矫正。实验结果表明,采用本文提出的相位计算方法和多通道快速测量系统,检测时间缩短为传统方法的1/12,同时具有较高的测量精度,可以满足快速测量需求。