本发明涉及一种共光轴结构的类/镜面形貌超分辨测量方法及其装置。测量装置的显示模块和图像采集模块经光路折转模块偏转光路90°形成共光轴结构，通过数据传输控制线与嵌入式开发板相连；计算机通过Wi‑Fi与嵌入式开发板无线连接。测量状态时，显示屏显示0°、60°、120°三个方向上的基于时域变频三步相移的正弦直条纹，经被测物表面调制反射，由相机模组采集获取图片；相机模组将采集的图片经计算机数据处理后，得到被测物的超分辨三维形貌。本发明采用共光轴结构，装置结构紧凑、便携性强，可实现无线自动化测控；单次测量可获得多个方向上与面形梯度相关的超分辨相位数据，提升横向分辨率和纵向测量精度。