本发明公开了一种多频条纹投影非线性误差校正方法，具体包括以下步骤：步骤S1：搭建条纹投影系统；步骤S2：利用投影仪依次将多频条纹图案投射到被测物体表面，由于条纹投影系统存在非线性，摄像机采集到畸变的多频条纹图像；步骤S3：利用N步相移算法，计算各个频率条纹的截断相位；然后构建初始组合相位，并采用直方图均衡化处理得到校正组合相位；步骤S4：利用多频相位展开算法，对高频条纹的截断相位进行相位展开，恢复出高频条纹的绝对相位；步骤S5：通过条纹投影系统标定得到相位‑高度转换关系，将高频条纹的绝对相位转换为高度信息，重建出被测物体的三维形貌；本发明不需要预标定过程或额外采集条纹，且算法简单、灵活方便、适用性强。