脉搏信号蕴含着人体丰富的生理和病理信息。在传统的脉象研究中主要依靠医者的主观经验判断脉象，缺乏客观的量化标准。随着科技的进步，近年来对脉象的研究逐渐客观化，但获取的多是一维的脉搏信息。面对人体的复杂性，获取多维的反映人体生理和病理的脉搏信号对中医的分析诊断至关重要。本文以双目视觉测量原理为基础设计出双目视觉脉搏图像传感器，来获取脉搏的三维特征信息，为进一步在时空域中提取多种表征脉搏形态的特征奠定了基础。　　首先，本文详细阐述了双目视觉脉搏图像传感器的设计，包括机械系统、电气控制系统、同步信号触发系统、气密性系统和光照系统的各部分结构。简要说明了双目视觉脉搏图像传感器的工作原理。　　然后，重点介绍了脉搏形态三维重构的两种方法。第一种是基于双目视觉测量原理的三维重构。首先对双相机系统进行标定；然后对采集到的左右脉搏图像经过四个阶段的预处理，有效地消除图像噪声，平衡了两幅图像间的亮度差异。针对气囊探头薄膜网格的特点，灵活利用形态学处理图像的原理，从脉搏图像中提取所期望的网格交点作为特征点，并提出基于特征和区域联合匹配的方法准确对左右两幅脉搏图进行匹配。基于标定结果，对匹配的特征点进行三维信息的恢复，并采用双三次插值的方法得到脉搏三维形态。第二种是基于有限元分析的脉搏形态三维重构，针对第一种方法提取的空间离散特征点少、通过插值来重构三维曲面所带来的问题，本文结合双目视觉脉搏图像传感器工作原理及实验和计算数据，利用有限元模拟分析的方法获取脉搏的三维信息。实验证明，利用有限元模拟分析的方法不仅能够更准确地呈现脉搏的三维变化形态，而且对双目视觉脉搏测量及三维重构精度的提高提供了参考依据。　　最后，结合目前中医对脉搏一维信息特征的分析，对重构的脉搏形态三维图进行简单的时空域分析，获取了更多脉搏特征信息，为中医诊断给出许多有价值的信息。