由于非球面能够有效的校正成像光学系统的像差,改善成像质量,同时还可以使系统小型化,轻量化,使其在成像光学系统中备受青睐。非球面的检测包含面型检测和非球面参数检测。目前对非球面参数的检测常用方法有坐标扫描法,细丝阴影法,五棱镜扫描法,激光跟踪仪法等,将现有的参数检测方法可以分为以下两类类,一类是光学成像法,例如细丝阴影法。另一类是与坐标扫描相关的检测方法,能够得到面型误差和非球面参数,但是非球面参数的求解依赖于建立数学模型,从求解方程的角度出发,忽略了非球面参数与成像的联系和对像质的影响。针对以上问题本文提出了基于光线追迹的二次曲面非球面参数测量方法。可以从成像的角度利用光线追迹获得二次曲面非球面参数,同时也可以获得面型绝对误差。本文主要研究内容包括:一、将二次曲面的方程与应用光学中高斯公式联立,从理论出发,建立成像物像距与非球面参数的联系,为该方法的提出奠定了理论基础。二、为了进一步验证该方法的可行性,利用Matlab软件仿真,根据光线的几何传播规律,模拟光线的走向,完成光线追迹法寻找二次曲面的最佳共轭点,在仿真上实现了二次曲面参数测量并且分析了影响该方法精度的几个因素。三、搭建逆向哈特曼测量光路对被测镜进行测量,获得被测镜上各点的斜率信息。利用本文所提的方法进行数据处理,求出非球面参数,分析测量结果。此外,文中还用Matlab实现了以点列图RMS半径为指标的像质评价方法,同时分析了逆向哈特曼测量系统斜率求解和面型重构方法。