本发明公开了一种基于相位级次自编码的光学三维测量方法。在传统的相位测量技术中，通常需要投影额外的编码图案，以实现孤立物体的三维面形测量，本发明提出数字投影具有相位级次编码信息的正弦条纹，将相位分布的微分值或斜率值作为编码通道，各条纹周期作为一个编码单元，构造一个总长度等于投影条纹周期总数的代码序列，再由若干相邻周期构成一个代码子序列，通过查找代码子序列在总代码序列中的位置可以确定该周期的相位级次，从而得到待测物体的绝对相位分布，最后再根据相位高度关系重建出待测物体的三维面形。本发明无需投影额外的编码图像，即可完成物体三维信息获取，特别适用于孤立物体的快速三维面形测量。