随着工业制造领域的快速发展,具有平面度要求的工件需求有了较大的增长,同时在面形精度要求上也达到了亚微米量级,相应地对平面度测量方法在效率、精度和成本上也都提出了更高的要求。工程应用中,传统使用的平面度测量方法是接触式测量法,例如打表法、三坐标测量仪等,但是接触式测量法精度和效率较低。光学干涉法测量平面度是另一种常用的方式,这种方法有较高的测量效率和精度,但是目前市场中的干涉仪普遍价格非常高,在面对快速增长的测量需求时,大规模配备会极大地增加测量成本。针对上述问题,本文提出一种使用白光光源结合不同波长、带宽的窄带滤光片,形成多光源的干涉测量方法,该方法使用多种中心波长准单色光的分振幅干涉获取干涉条纹以及完成条纹排序。本文以多光源干涉恢复面形为主要研究对象,搭建了平面度干涉测量系统并进行面形模拟干涉测量和实际工件测试,总体上获得了较为理想的测试精度结果,为平面度测量的工程应用提供了一种低成本的可行性方案。具体研究内容如下:（1）使用不同中心波长、带宽的窄带滤光片,配以LED白光来获取多种准单色光光源。分析了准单色光中心波长改变对干涉条纹位置的影响,进而分析如何识别这种影响,并用以条纹级数确定的方法。利用准单色光的单色性对干涉条纹对衬度影响来辅助首级条纹确定。对这种方法用于面形测量时的量程进行了计算分析。设计并搭建了多光源干涉测量系统,完成了光路设计、结构与硬件的搭建以及软件的开发;（2）设计了针对本文所述测量系统采集的干涉条纹图适用的图像预处理方式,包括图像增强、条纹增强、各种噪声的去除等。设计开发了不同形状工件的边界识别提取算法;设计开发了依据测量原理进行的局部条纹排序算法和全局条纹排序算法,包括膨胀搜索算法,去毛刺算法,条纹端点对应识别（条纹姿态）算法,追赶搜索算法,条纹夹角计算,排序算法等,组成了条纹级数确定的核心内容;（3）由条纹排序结果进行被测面形的恢复,使用Zernike多项式进行拟合。开发自动组建基于Zernike多项式和已知离散数据点的方程组的算法,并解出多项式每一项的系数,将离散的数据点恢复成连续的面形数据。针对系统倾斜误差,开发基于最小二乘法的误差消除算法;（4）进行了测量原理的模拟干涉验证和对实际环形工件的测量,并对测量结果进行对比分析。其中模拟测量结果与模型的实际面形对比,环形工件的测量结果与商用平面度仪的测量结果对比,共同验证了本文所述测量系统在较低的成本下依然具有较好的测量精度。