在光学镜面相位恢复检测中，由于ＣＣＤ相机的横向失调和光路中倾斜误差的存在，采集图像会发生错位，影响检测结果的准确性。为了克服光路校准带来的困难，基于快速傅里叶变换图像配准算法以及梯度相位恢复算法，提出了亚像素图像配准相位恢复（ＳＩＲＰＲ）算法。通过仿真，验证了该算法对于光路的横向偏移和镜面倾斜具有良好的矫正作用。对一块直径为１１０ｍｍ的凹面反射镜进行实验测量，并利用ＳＩＲＰＲ算法处理含明显错位光斑的光强图，将计算获得的面形结果与干涉仪直接测量的结果进行对比，面形之差的方均根值为０．１０４７λ（λ 为波长），验证了算法的准确性。