本发明涉及一种基于条纹偏折的镜面物体三维面形检测系统，用于对待测镜面物体进行三维面形重建，包括条纹显示模块、透明平板、标准平面镜、图像采集器和控制模块，同时本发明还涉及一种基于条纹偏折的镜面物体三维面形检测方法，包括产生第一种正弦条纹；获取第一标准条纹图以及第一变形条纹图；使用第一种正弦条纹并移走透明平板或直接产生第二种正弦条纹，获取第二标准条纹图以及第二变形条纹图；利用相移技术和相位展开方法获取标准条纹图和变形图的相位分布；利用条纹的相位和高度关系进行镜面物体的三维面形重建。与现有技术相比，本发明具有精度高、实用性强等优点。