白光扫描干涉在三维表面形貌的检测中有着广阔的应用前景。本文在系统地分析和总结了各种三维表面形貌测量方法,比较了各种方法的优缺点,重点对使用白光扫描干涉法高精度测量三维表面形貌技术进行了研究。组建了以Linnik干涉仪为基础的白光扫描干涉测量试验装置,为了得到条纹,将参考臂用作测量臂,参考臂由PZT驱动器来驱动。用CCD摄像机来采集干涉条纹,分析条纹特性以确定被测面的相对高度。对于影响试验结果准确性的因素如PZT扫描间距和非线性、CCD成像质量和白光源波长扰动,我们做了详细的研究。与表面精度相关的参数我们也对其校准方法做了一些论述。为了用白光干涉法检测出三维表面形貌的高度值,建立了频域分析算法,用于解调干涉条纹和消除相位不确定性。最后,通过仿真方法验证了白光干涉频域分析算法,仿真结果表明该算法可以有效地消除条纹解调时的相位不确定性。研究成果显示,扫描白光干涉法可以实现大范围、高精度的测量。尤其在入射光方向,其测量精度可以达到纳米级。