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本发明涉及一种用于确定非球形物体（110）的空间姿势的方法和装置，该非球形物体包括具有已知形状的至少一个表面部分（111）。该方法包括以下步骤：a）通过透镜（70）将至少两个光场（100）辐射到物体（110）上，其中，每个光场（100）具有已知的相位波前（104）；至少两个光场（100）的相位波前（104）至少在透镜（70）的下游彼此不同；相位波前（104）在透镜（70）的出射窗处的曲率在至少一个空间方向上小于该物体（110）的表面部分（111）的最小曲率；对于光场（100）中的至少一个光场，存在位于该表面部分（111）中的至少一个线，沿着该至少一个线，该表面部分（111）的至少两个局部表面法线（112）与该光场（100）中的至少一个光场的相位波前（104）正交；b）通过检测器（80）对源自该物体（110）的至少两个所述光场（100）的反射部分（102）进行检测；以及c）鉴于由已知形状的该表面部分（111）产生的预期后向散射信号，基于检测到的至少两个所述光场（100）的反射部分（102）来确定该非球形物体（110）的空间姿势。该方法和装置优选地使得能够确定柱形物体（特别是玻璃纤维）的空间姿势。