充分利用反求工程技术已经成为当今企业进行技术创新、加快产品更新换代、快速响应市场需求的一种有效途径。而如何将实物模型经过数据获取和处理，实现三维模型重构、交互设计和创新设计，以便于快速成型投放市场是实物反求设计研究的一个关键问题。立体视觉是实现物体三维重构的重要手段之一，本文在分析反求工程关键技术的基础上，以双目立体视觉在反求工程中的应用为目的，构建双目立体视觉实验系统，重点对立体视觉系统中的摄像机标定及立体匹配两个方面的内容展开深入研究，并进行相关实验。以双目立体视觉的基本原理作为理论依据，构建由两台CMOS摄像机构成的双目立体视觉实验系统；在对几种摄像机标定技术进行对比分析的基础上，确定张氏标定法的方便性与稳定性。以此标定法为基础，提出以圆心作为标定点的2D平面模板标定方法，通过与基于方格角点的标定方法以及基于方格形心的标定方法进行比较，证明了该方法的有效性。本文还用BP神经网络模拟立体视觉系统三维空间与二维图像平面之间的物、像对应关系，建立了双目立体视觉系统的摄像机隐式标定模型，避免了因数学模型的不完善而带来的系统误差。实验证明该方法能够获得较高的标定精度。分析对比几种主要的图像预处理技术，确定本文所采用高斯平滑滤波方法、Canny边缘检测算法以及Harris角点检测算法。对目前匹配能力最强的基于SIFT特征的立体匹配方法进行研究，并在该方法中加入极线约束，有效去除了大部分虚假匹配。提出以特征匹配与面积匹配相结合、边缘特征与角点特征相结合的立体匹配方法。实验证明该方法不但能够有效地缩短匹配时间，还能达到较高的匹配精度。最后，综合运用前面所述的各种技术，进行空间物体的三维信息恢复实验，并对反求工程中曲面重建方法进行了简要论述。