本发明公开了一种基于相位标靶的光学三坐标测量方法。它涉及视觉测量领域。测量系统由摄像机、计算机和相位标靶组成,相位标靶由特征图像屏、测棒及测头组成。摄像机获取相位标靶中特征图像屏上的特征图像,使用条纹分析方法计算其相位分布,建立标靶屏上各点与摄像机像素点之间的对应关系,进而确定标靶测头触点的三维空间坐标。这种相位标靶用于光学三坐标测量时,与有3个以上标记点的辅助标靶(传统标靶)相比较,由于特征点数量的大量增多,以及基于相位计算的特征点精确提取,使其测量结果更为准确和可靠。本发明中的相位标靶具有测量精度高;体积小、便携带和移动;易于调整标靶图像屏的大小等优点。