S变换轮廓术是一种采用无损可逆时频技术来获取物体三维面形的方法。该方法利用S变换的多分辨率特性,从单幅条纹中高精度地提取相位信息,重建物体的三维面形。分析了影响S变换轮廓术精度的因素,提出采用分段均值和曲线拟合的方法来抑制条纹背景分量,在S变换核函数中引入调节因子来进一步提高S变换的时频分辨能力。模拟和实验均验证了所提方法能更准确地得到S变换系数,提高物体三维面形的重建精度。

S变换结合了短时傅里叶变换和小波变换的优点，是一种无损可逆的非平稳信号时频分析方法，具有线性、多分辨率、逆变换唯一，且与傅里叶变换保持着直接联系等特点。针对基于“脊”分析原理的S变换轮廓术中，相位采用一阶泰勒展开描述时存在的不足，提出了更为精确的二阶泰勒展式的相位描述方法。通过严格的理论分析，得到了更准确的相位场的计算公式，弥补了采用一阶泰勒展式描述相位的不足，大大提高了Ｓ变换“脊”方法重建三维面形的精度。完成了相应的计算机模拟和实验验证，并将S变换三维重建效果与以前的基于相位一阶展式的结果进行