提出了一种基于双波长干涉数字相位测量的钢球表面缺陷检测方法。采用波前匹配照明光路对钢球进行照明成像，理论分析表明当入射光波前曲率半径与钢球表面曲率半径相等时，钢球将获得最大空间角的有效照明，其照明空间角取决于物镜的数值孔径。用双波长干涉和数字相位处理得到等效波长包裹相位，从而增大包裹相位的测量量程，避免相位解包裹处理，用相位掩模标定法对等效波长中的倾斜因子和二次球面波相位畸变进行校正，得到了高精度的钢球表面三维数据。通过实验对钢球表面的缺陷和粗糙度进行了检测与分析，实验结果证实了该方法的有效性。