相移干涉测量技术是一种精密的光学测量技术,具有非接触、高灵敏度、无损检测、全场检测等优点,被广泛地应用于工业生产和计量领域。目前,时间相移法是相移干涉测量系统中普遍使用的方法,但时间相移法要求在时间序列上连续获取至少三幅相移干涉图,对环境扰动敏感,只适用于静态或缓变物体的测量;而空间相移法则能够克服时间相移法的这些缺点,具有抗环境扰动能力强的特点,同时能够实时采集干涉图像,是用于快速动态测量的有效方案。本文研究了空间相移干涉测量的相关技术,主要包括以下几方面的内容:1、研究了空间相移干涉系统的基本原理和系统组成,设计了一种基于两步相移法的双通道空间相移干涉系统。系统采用一种改进的迈克尔逊型结构实现分光,由透振方向相差45o的偏振片引入相移,在单个CCD相机中同时获取了两幅相移干涉图像。2、针对现有图像位置标定技术存在误差的问题,研究了一种基于径向载频的标定技术,有效地提高了标定精度。这种标定技术通过在空间相移干涉系统的测量臂中设置球面离焦参考镜引入径向载频,利用相位误差和标定误差的相对关系来实现空间位置标定误差的矫正,避免了标定模版的设置和计算不准确所带来的标定误差,提高了空间位置标定的可靠性。3、研究和讨论了相移干涉图的图像处理方法。针对两步相移法的特点,采用离散希尔伯特变换法作为相位信息的提取方法,分析并选取了相位滤波技术及解包裹技术,实现了低噪声高质量相位图的提取。4、搭建了基于两步相移法的双通道相移干涉系统,利用所设计的系统对平板玻璃片表面进行了检测,实验验证了系统的可行性和稳定性,结果表明,系统在实验室环境下系统重复测量结果的均方根误差小于0.02?,在实际表面微形貌测量中具有良好的稳定性。最后,分析了测量结果的误差来源,指出载频量误差和相移误差是系统的主要误差。