在光学器件、精密仪器等设备中存在大量镜面特性的表面,精确地测量镜面物体三维形貌是非常重要的。而镜面物体的测量研究还处于初级阶段,目前主要利用三坐标测量机或者利用喷涂法改变表面特性来对上述物体进行三维形貌测量。因此迫切需要研究一种有效的非接触光学测量手段实现镜面物体表面三维形貌测量。本文提出了基于远心系统全场形貌测量方法,通过直接建立绝对相位和深度数据之间的关系,实现非连续镜面物体三维形貌测量。在系统标定和测量过程中,两个LCD显示屏固定在不同位置。通过软件生成并显示正弦条纹图。反射的条纹图会依据被测物体的表面梯度和深度而产生相应的变形,同时由远心相机采集。双远心镜头具有镜头畸变小和大景深的特点,在进行系统标定和测量表面深度变化大的镜面物体中具有明显的优势。折叠相位图和绝对相位图分别利用四步相移法和最佳三条纹展开法从采集的条纹图中计算得到。本文提出了一种新颖的系统标定方法,该方法能够直接获得LCD显示屏与参考平面镜之间的姿态。系统参数标定之后,从获得的绝对相位信息中可以直接得到被测物体表面的深度信息。由于深度直接与相位建立联系而不需要梯度积分过程,故所提的方法可以测量非连续镜面物体。测量凹面镜和多镜面的台阶实验结果表明该系统能够有效地获得非连续镜面物体的3D形貌信息。