为实现复杂物体形状的可靠测量,提出基于相位-高度关系的非线性小数重合法原理.用独立于任何实际应用的一般形式给出了该算法的数学表述,并以此为基础设计了一套双频光栅投影轮廓测量系统.对标定结果的分析表明该系统在75.60mm的高度测量范围内测量不确定度小于70μm.与基于相位-坐标关系的非线性小数重合法相比,该算法的数学表述更加明晰,应用也更加方便.该技术可用来实现实用、可靠、高精度的自动三维轮廓测量.