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本发明公开了一种三维形状测量的传感装置及其测量方法。所述传感装置包括投影装置、观测装置、投影定位器、观测定位器以及处理数据的计算机。通过投影装置、观测装置的相对运动,投影装置、观测装置的调焦使投影装置光轴和观测装置光轴在被测物体表面相交叉,确定全场测量的视场和零级条纹的位置,通过所测定的该视场下的投影装置物距和像距、观测装置物距和像距,自动调焦投影装置、观测装置。观测装置内的摄像机分别记录相移后的。