镜面反射物体由于其特殊的反射性表面使其不容易被测量,使用三坐标测量机或者喷涂被测表面等方法已经不能满足现代工业测量的要求。因此,镜面反射物体三维形貌测量得到了国内外学者的高度重视和广泛研究。光学三维测量技术的快速发展,为镜面物体三维形貌的测量提供了研究方向。基于条纹反射的相位测量偏折术被广泛用于获取镜面物体表面的三维数据。系统标定就是确定测量模型当中的未知参数,这是相位测量偏折术中最重要的一步,它直接影响了测量结果的精度。由于成像镜头有限景深范围的限制,无法对显示屏和待测镜面同时清晰成像,现有的系统参数标定方法存在精度不高、标定过程复杂等弊端。为解决此问题,本文提出了一种采用数字相位标定板获得系统模型中未知参数的方法,从而建立相位和深度间的直接关系。首先根据参考镜面表面的圆环标识点确定CCD相机与LCD显示屏的位置关系。然后两个LCD显示屏产生横竖正弦条纹图案,相机采集经参考镜面反射后的变形条纹图,采用四步相移和最佳三条纹选择法计算展开相位。接着根据LCD显示屏与绝对相位图对应位置相位一致原则,建立CCD相机与LCD显示屏的位置关系,进而确定LCD显示屏与参考镜面的距离,完成系统参数标定。最后,本文分别使用相位信息和传统的几何特征标识点棋盘格来标定显示屏的外参,将两种方法测量得到的结果与水平移动台实际的步进距离比较,验证两种方法标定的准确度,证明了在图像离焦状态下,使用相位信息具有更高的标定精度。此外,本文详细分析了系统标定过程中存在的各类误差,以及其对应的校正方法。最后,利用所标定的系统测量了具有不连续反射面的台阶工件和一个凹面镜,其平均误差约为22um。实验结果表明,所提出的方法可精确地标定系统参数,获得高精度的三维测量数据,且标定方法简单,易于在实际现场实现,具有较高的应用价值。