表面三维微观形貌检测是获取零件表面形态特征的一种重要手段，相移干涉术(PSI)作为一种光电型干涉测量技术，具有结构简单、调制方便、实时快速、高精度以及全场自动测量等优点。整个测量过程由相移、采样、相位提取及数据处理等部分组成。　　 本文较为全面的介绍了基于相移干涉法测量表面三维形貌技术的理论与实验研究工作，阐述表面三维形貌测量原理和测试过程，详细介绍了白光相移干涉中的相位提取算法和相位解包算法。分析了干涉图像的各种处理方法，提出了改进算法，提高了干涉测量的精度。　　 测量系统由光学部分、CCD摄像头、图像采集卡、计算机以及压电晶体及其驱动电路等组成。实验采用压电晶体作为相移器件，选定了其线性较好的区域，实现步进式相移。系统要求自动连续保存干涉图样，编制出合理的图像采集系统来采集图像。针对白光相移干涉术的核心问题，对相位提取算法进行深入的研究；根据采集到的干涉条纹利用相位提取算法，计算出图像各点的高度值还原其三维形貌；然后利用高斯评定基准原理，通过仿真获得了三维形貌的基准面。根据建立的基准面分离出的粗糙度信息；由粗糙度参数评定数学模型，计算零件表面的三维参数。设计编制出合理的软件。　　 文中最后给出了实验仿真结果，进行了总结和展望，并提出下一步研究工作的设想。