本發明提出了一種大口徑平面光學元件面形的子孔徑拼接檢測技術及裝置。使用該技術測量光學元件時,基本器件包括多個針孔攝像機,平面光學元件,顯示器組成。在顯示器上顯示一系列正弦編碼的周期變化的條紋圖,經過被測面反射后被多個針孔相機同時采集。為避免后表面反射光的干擾,使用譜估計算法計算反射光線在顯示器平面的坐標,并引入一個光線追跡求參考坐標面為參照的方法來實現參考面和被測面的精確復位,從而扣除測試系統系統誤差。多相機得到的斜率數據采用子孔徑拼接算法得到被測全孔徑上的斜率分布,進而積分得到大口徑平面光學元件面形分布。設計的測試裝置結構簡單,抗震能力好,測試精度高,能為大口徑平面光學元件在線檢測提供一種新思路。