高反射曲面零件凭借其优越的光学性能，在生产制造、医药科学、计算机科学、国防等领域中获得了广泛的应用。多种多样的应用需求对高反射曲面的面形精度也提出了更高的要求，研究一种恢复高反射曲面表面形貌的三维重建方法，对指导加工过程，改善产品的加工质量具有重要的意义。现有的单一的三维重建算法难以完成面形较大或曲率较大的高反射曲面零件三维形貌的高精度、快速重建。本文基于光栅相位偏折的高反射曲面三维形貌测量方法，创新性地将已有的两种三维重建算法相结合，提出一种基于迭代思想的路径积分法与区域波前重构算法相结合的三维重建方法。论文的主要研究工作包括：1.对载物面和LCD液晶屏的位置进行了标定，计算出了载物面和投影像平面的平面方程。对光栅显示设备和图像采集设备各项参数的选取进行了分析。2.建立了基于迭代方法的高反射曲面三维重建模型。3.采用特殊标记点的方法实现了对参考相位的求取，避免了对理想参考面测量的需求，提高了测量效率和重建精度。4.提出一种新的三维重建方法，即将路径积分法与区域波前重构算法相结合的一种改进方法。重建前，对被测物体测量区域的边界进行检测，降低了参与计算的数据量，保证了重建面形的平滑性。5.对组合量块、高反射平面镜及高反射双曲面的表面三维形貌进行了重建实验。