为了润滑和节能减排,要求精加工的气缸套内表面具有某些＂深谷＂纹理以储存油剂,但这种分层功能表面也给表面质量的评定带来了困难。传统滤波法和基准拟合法所提取的基准面常常因＂深谷＂被＂拉低＂,最终偏离了理想表面,造成基准面的失真,使得后续的参数评定不够精确。现提出一种新的回归稳健拟合算法,即以二次函数和三角函数为基函数,结合马夸特算法(Levenberg-Marquardt,LM)的最大偏差最小化(Least　absolute　value,L∞)回归方法,实现在降低对分层功能表面中异常点影响的同时,快速完美重构基准面。仿真结果表明,该方法与最小二乘法(Least　squares,Ls)相比,稳健性大大提高;与高斯回归滤波相比稳健性一致,但速度提高了近105倍,且ISO　25178-2中规范的表面三维幅度参数和功能参数与真实值的偏差都不超过2%;最后对实际气缸套内壁表面进行应用试验,结果表明比Ls更稳健,比高斯回归滤波更省时,能够满足提取基准面高精度与高效率的要求。