针对传统接触式测量手段存在的挤压误差、效率低等问题,提出基于外差式多频相移技术的非接触式三维光学形貌测量方法。在论述三维光学形貌测量原理的基础上,分析并设计了三维光学形貌测量方法的功能、工作过程和主要模块,阐述了外差式多频相移光学测量、海量密集点云的优化处理、大尺寸零件全方位精确测量等关键技术。通过该方法能够快速、准确建立固体火箭发动机喷管等零部件的三维数字化模型,为固体火箭发动机的检测及创新设计提供更丰富的基础数据。