逆向工程是近年来发展起来的消化、吸收和提高先进制造技术的一系列分析方法和应用技术的组合，其主要目的是为了改善技术水平，提高生产率，增强经济竞争力。本文研究了逆向工程的关键技术之一——自由曲面的三维测量技术。采用基于视觉的光切法测量原理，构成一套完整的测量平台，包括软硬件各个部分的设计。主要研究了摄像机针孔模型的建立及测量传感器的标定；图像的快速高精度的采集和处理，在图像处理中采用了可变模板的并行细化算法，很好地解决了速度和精度之间的矛盾制约；根据旋动理论建立空间坐标变换数学模型，进而建立其不同视角下的测量数据融合算法，生成完整的物体三维数据集合；在VC平台下编写三维显示软件模块，完成三维测量结果的可视化，实现了三维物体的任意角度的观察、任意倍数的放大和缩小、任意方向平移及动画效果。 通过实际测量结果的分析表明，该测量系统具有相当的测量速度和精度。测量数据正确反映了被测物体的三维外形，系统性能稳定，结果可靠，完成了预定的研究目标。对国内在三维测量的探索方面具有一定学术价值和现实意义。