光切片结构光显微的三维测量速度一直是该技术应用方面的重要关注点。基于光切片的三维测量方法需要在同一个轴向位置进行至少两次曝光，才能获得该位置的光切片信息。文章提出一种单次曝光的结构光显微三维测量方法，在轴向扫描的每个位置只需拍摄一幅结构光显微图像，相邻轴向位置的条纹存在一定的相移；然后分析每个像素对应的轴向灰度曲线，计算轴向调制度并定位峰值；最后进行标定和换算，便可得到样品的三维重建结果。实验证明，所提方法可以得到与光切片方法相当的测量精度，测量效率和图像处理效率都比光切片法有很大提升。