本项目面向大视场、高精度、快速三维成像需求，开展近360°全场衍射光三维成像系统研究。项目以双光栅级联衍射理论为基础，结合MEMS微镜与柔性可调谐光栅构建新型可调光学器件，实现衍射光场的快速扫描、动态调控与大范围覆盖。系统通过衍射条纹投射、图像采集、条纹级次辨别和深度反演等环节，获取被测物体表面的三维信息。相比传统面结构光、线激光扫描和RGB-D传感器方案，本项目力求在测量精度、视场范围和成像效率之间取得更优平衡。

项目的主要目标是构建一套小型化、高精度、大视场兼容的近360°衍射光三维成像仪，并形成完整的理论、硬件和算法体系。在理论方面，建立双光栅级联衍射模型，分析衍射光强度分布、条纹宽度、亮度、曲率和连续性等特征；在硬件方面，设计MEMS微镜与柔性可调谐光栅协同工作的光路结构，实现光场自适应调控；在算法方面，完成多级次衍射条纹辨别、中心线提取、空间平面匹配和三维深度反演，最终实现大视场范围内的稳定三维重建。

项目形成了“理论建模—系统搭建—算法反演—工程验证”的整体研究方案。主要成果包括：

（1）提出了面向双光栅级联结构的衍射条纹形成机理模型，为条纹生成和级次判别提供理论依据；

（2）完成了近360°全场衍射光三维成像仪的光路设计与平台搭建，融合MEMS微镜和柔性可调谐光栅，实现了动态光场生成机制；

（3）开发了包含预处理去噪、中心线提取、条纹级次辨别、深度反演和三维重建的核心算法流程，可支撑复杂工况下的大视场三维测量，为后续工程应用奠定基础。