本发明属于自由曲面测量、机器视觉测量领域，涉及一种基于基准标定板校正位姿的自由曲面测量方法与装置，解决大型自由曲面测量过程中存在的回转工作台回转误差、机械臂空间运动误差和点云拼接基准等问题，可用于提高自由曲面表面形貌的检测精度。本发明通过将被测自由曲面安装在基准标定板表面，在自由曲面测量传感器采集自由曲面表面高度的同时，通过摄像机采集基准标定板的图像，提取基准标定板图像的特征点，从而计算出基准标定板相对于基准标定板摄像机的变换矩阵，进而得到被测自由曲面相对于自由曲面测量传感器之间的位姿变化。解决自由曲面测量过程中存在的回转工作台回转误差和机械臂空间运动误差等问题，为自由曲面多位姿测量提供基准，分离测量过程中的运动误差，实现自由曲面的高精度检测。同时提供被测自由曲面表面高度数据融合和数据拼接的参考基准，从而提高自由曲面的拟合精度。