非球面的非零位检测较其零位检测而言具有更强的通用性，但非零位检测偏离了零位条件，所产生的回程误差给被测非球面的面形重构带来一定困难。针对非球面非零位检测中回程误差的校正与面形重构问题，提出了基于检测系统理论建模的非球面面形逆向求解技术。该方法对实际检测系统进行理论建模，设置被测面面形为变量，以实际检测到的波前作为目标函数，通过拟合优化得到的结果进而重构出被测面面形。对逆向优化重构技术进行了仿真验证、实际检测和误差分析，实际测量口径为101.0 mm的凹抛物面反射镜，检测结果与标准零位法测得结果一