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美国物理学家Stockwell在1996年提出了S变换[4]，这种变换从WFT和WT发展而来，是一种无损可逆的非平稳信号时频局部分析法。它通过以Morlet小波为基波的WT和采用高斯窗的WFT推导得来。S变换的时窗宽度与频率成反比，和时窗高度存在线性关系，且其逆变换为傅里叶变换。基于S变换的滤波解相技术[5]在光学三维测量领域中有着广阔的前景。本文介绍了光学三维测量技术；分析了S变换的基本形式，并与窗口傅里叶变换和小波变换进行了联系；研究了基于S变换的滤波解相法[6]用于条纹解相时的原理和方案。
2 光学三维测量技术
2.1 傅里叶变换轮廓术
在光学三维测量领域中，傅里叶变换轮廓术(FTP)是主动三维传感技术的重要组成部分。M.Takeda和K.Muloh在1983年将傅里叶变换引入三维物体测量[1]，创立了傅里叶变换轮廓术。这种方法在参考平面光场已知的情况下，以罗奇光栅产生的结构光场投影到被测物体的表面，得到被测物体表面高度调制的变形条纹光场，然后通过面阵探测器CCD采集此变形条纹光场信息，得到变形条纹图像。将变形条纹图进行傅里叶分析得到频谱，再对频谱图进行滤波和处理，最后得到物体的三维数据信息。采用傅里叶变换轮廓术能准确、快速获取物体表面三维数据，并能实现实时动态的测量