自动目标识别(ATR)的性能需要在实验数据基础上比较评价,但是获取真实的实验数据需要大量的外场试验,因而是有限的。可行的方法就是进行仿真试验,如何有效地模拟实际可能出现的图像变得十分重要。本文主要以计算机视觉原理以及数字图像处理理论和数字摄影测量学理论为基础,对影像的三维重建中的相关方法以及目标多视点、多尺度建模进行了研究。在立体信息恢复部分,主要根据人眼视觉原理,通过立体像对重建三维目标的几何结构信息。本文在摄像机标定、特征提取、深度信息计算方面做了研究。针对IKONOS卫星立体像对中的典型建筑物,利用有理多项式模型进行三维重建。另外,还利用全数字摄影测量软件VirtuoZo、三维可视地理信息系统软件Imagis和影像快速漫游系统软件3DBrowser对典型场景进行快速、精确地恢复。在目标多视点、多尺度仿真部分,根据三维重建得到的立体目标,针对三维多面体目标具有丰富的内轮廓信息,提出了内外表面轮廓分解的处理方法。另外,在传统噪声模型基础上提出了基于多视点、多尺度轮廓噪声模型。通过大量的仿真试验,该方法能够很好的模拟实际中由于图像质量差,目标和背景的反差比较小,分割以后可能产生局部遮挡或突出等情况。为ATR系统评价提供了大量的图源。论文最后给出了本文所用到软件的一些标准化问题及不足和需要改进之处。