三维形貌检测技术在机械加工、零部件自动组装和逆向工程等应用中发挥着重要作用,尤其是随着工业零件表面的面形复杂程度以及加工精度要求的不断提高,对于三维形貌测量技术的精度和动态测量范围等提出了更高的要求。而通过光纤出射端口的点衍射现象产生高精度球面波,并利用光波叠加在空间内产生干涉场,使其对被测物表面进行测量的点衍射干涉技术可实现对物体表面三维形貌的高精度检测,因此该技术得到了越来越多的关注和发展。本文依据光纤干涉投影检测原理搭建了一套基于双光纤点衍射干涉投影检测系统,通过基于基准平面的投射角标定误差校正方法,在原标定技术基础上满足了对投射角高标定精度的要求,进一步提高了系统的检测精度。主要的研究内容为:建立光纤点衍射波前仿真模型,对点衍射波面质量和误差进行了分析,并对点衍射干涉投影检测技术在结构参数标定过程中引入的结构几何误差问题,建立结构几何误差分析模型,将检测系统中主要结构参数对系统检测精度的影响做出分析,并优化相应结构参数,同时阐述了投射角标定误差校正方法的必须性和理论性。提出一种基于基准平面的投射角标定误差校正方法,并采用圆台阶的平整表面作为基准面,完成了对投射角的校正,有效的消减了标定误差,为高精度的三维形貌检测夯实了基础。搭建了基于双光纤点衍射干涉投影的三维形貌检测系统,将系统检测结果与三坐标测量机标定值进行比对,结果表明校正前后的测量系统与三坐标测量机对同一被测物高度的测量结果偏差从0.418 mm缩小至0.021 mm,可实现微米级的检测精度,为验证校正方法的普适性,对多种不同斜率动态范围的被测物进行三维检测,并与结构光投影检测系统进行比对实验。