传统刀口仪检测光学元件面形具有设备简单、非接触性测量等优点，但传统刀口仪只能定性评价面形质量，且人为因素较大。在传统刀口检测原理的基础上，建立了面形缺陷与阴影图相对应关系的数学模型。为了验证该模型的正确性，对口径150 mm的凹透镜进行了数值模拟研究。设置模拟的缺陷参数，利用建立的数学模型得到对应的阴影图；用波像差理论对该阴影图进行分析处理，得到该元件的面形缺陷；将分析得到的缺陷参数与预先设置的面形缺陷进行比较，二者吻合很好。