本发明公开了一种三维网格应变测量方法，其特征在于，包括下述步骤：第一步，网格制备，在成形前的金属板料表面进行网格制备；第二步，取样拍摄，金属板料成形后，获取成形后的金属板料表面网格的不同角度的图片信息；第三步，图片定向，采用光学摄影测量的方法，确定第二步获取的不同角度的图片之间的相对关系，计算图片之间的旋转平移矩阵；第四步，网格节点匹配，采用邻域约束及外极线约束相结合的方法，确定第三步定向后的不同图片中的相同网格节点，以作为第五步网格节点三维重建的基础；第五步，网格节点重建，对同时在三张或三张以上的图片中出现的同一网格节点，采用多视几何的原理进行三维坐标的重建；第六步，网格连接，将第五步重建的网格节点连接成四边形网格，建立起网格节点的拓扑关系，该步为第八步应变计算的前提条件；第七步，网格优化，采用光束平差算法对网格进行优化，提高网格精度，剔除低质量网格；第八步，应变计算，根据第六步及第七步建立起的网格节点的拓扑关系，解算出每个网格节点处的变形梯度张量，从而计算得到主应变及次应变。