一种用于球面形貌特征检测的倍程式短相干瞬时移相干涉测量仪及测量方法，涉及光学检测技术领域。解决了传统时域移相干涉测量装置检测范围小、测量精度低和受环境因素影响的问题。它包括短相干激光器、空间滤波器、分光棱镜、光纤耦合镜、偏振分光棱镜、λ/4波片、4f扩束系统、显微物镜、平面反射镜、单模光纤、光纤准直镜、直角反射镜、角锥棱镜、λ/2波片、偏振分光棱镜、第一平行分束镜、第二平行分束镜、波片组、偏振片、面阵CCD和计算机，通过计算机通过面阵CCD四幅干涉图样获得四幅干涉图像间的定位关系，从而求解出干涉场内每一像素点对应的初始相位差，进而求出光程差，实现球面形貌测量。本发明适用于球面形貌特征检测。