采用传统的傅里叶变换轮廓术(FTP), 必须保证投影装置出射光瞳和成像装置入射光瞳的连线与参考面平行, 并且它们的光轴应在同一平面上, 才能得到较为准确的测量结果。改进了傅里叶变换轮廓术测量装置, 从理论上证明了双瞳连线不平行参考面, 且双光轴也不共面时的测量原理, 推导出了新的、适用范围更广泛的相位-高度映射算法, 使实验系统的搭建变得比较容易, 投影装置和成像装置的摆放位置可以随意移动以方便获取全场条纹。所提出的方法为在难以实现双瞳与参考面平行或难以使双轴共面的特殊环境下提供了获得可靠测量结果的途径, 并且传统的傅里叶变换轮廓术测量系统是所提出系统结构的一个特例。计算机模拟及实验均证实了该方法的有效性。