一种基于正弦条纹投射的镜面物体三维形貌测量系统，其主要包括计算机系统、基于声光偏转器的正弦条纹投射系统、图像采集系统、快速定位系统和精密平移台。本系统通过计算机控制正弦条纹投射系统向镜面物体的被测直接表面投射多幅相位、频率和亮度都可调的正弦条纹，然后用图像采集系统采集相应的图片信息并传输给计算机系统，再用计算机系统对这些图片信息进行处理，从而得到含有物体三维信息的相位图，最后根据相位与高度映射关系式得到镜面物体被测面的三维信息。本发明主要应用于微小尺寸镜面物体的三维形貌测量，测量范围约为4.5mm×3mm，分辨率优于5微米，三维点云间距为3.75微米。