本发明提供了一种数字全息表面三维形貌测量系统及成像仪，其设置的物镜模块接口，在不装配任何物镜模块时，可以实现厘米级视场下的微米级精度表面三维结构成像。当对应于部分细胞成像和MEMS系统成像等其它实际情况成像需求时，在物镜模块接口上装配不同的物镜模块，来满足不同的横向分辨率需求和视场范围需求。并且，该数字全息表面三维形貌测量系统中设置的自聚集模块，可以实时调整焦距以及成像视场尺寸，以改变平面分辨率，适应更多应用场景的测量需求，并且，该数字全息表面三维形貌测量系统包含了单波长数字全息显微成像模式、双波长数字全息显微成像模式和多波长数字全息显微成像模式，其通过切换不同光源模块，可以改变轴向分辨率。