一种基于相位匹配的大尺寸零件三维测量拼接方法，用于大尺寸零件三维测量中全局测量系统和局部测量系统的三维数据拼接。该方法基于光栅相位原理，以局部测量系统投射的正弦条纹相位信息为匹配特征，找到全局测量系统和局部测量系统的图像匹配点，然后分别根据全局测量系统和局部测量系统的标定参数重建出全局测量坐标系与局部测量坐标系的三维对应点。设计优化目标函数，将图像匹配点、三维对应点、全局测量系统和局部测量系统的内外参数和两个测量坐标系的变换矩阵作为输入，按照重投影误差最小原则通过迭代优化得到全局测量坐标系和局部测量坐标系之间的变换矩阵，实现全局测量系统和局部测量系统的三维数据拼接。本发明解决了大尺寸零件三维测量中全局测量系统和局部测量系统的三维数据拼接问题，不需要在被测物上粘贴标志点或辅助定位装置，满足大尺寸零件快速测量的高效、高精度拼接。