提出了一种基于检测光路光线追迹的畸变校正方法。通过对面形图边界的提取和分析确定图像中畸变的对称中心位置和对检测波前的采样间隔，利用光线追迹建立镜面到检测结果的对应关系，从而校正面形分布的畸变。针对某大口径离轴三反光学系统的730 mm×268 mm 离轴非球面主镜的补偿检测，完成了面形图的畸变校正，校正前后二值化面形图与二值化镜面图的标准化互相关函数最大值从0.925提升至0.985，校正效果明显。