逆向工程是为适应先进制造技术的发展而产生的一门新兴技术，随着计算机辅助设计与图形学的发展，逆向工程已成为CAD／CAM中一个相对独立的学科。应用逆向工程可以实现产品的改型设计和新产品的快速响应，从而可以缩短产品从设计到制造的时间，提高产品在市场上的竞争力。 本文研究了逆向工程关键技术之一——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，在原有测量平台的基础上，对软件各个部分进行了设计。主要研究了摄像机针孔模型的建立、测量传感器的一次标定和二次标定；图像的快速采集和处理，在图像处理中采用了可变模板的并行细化算法、水平中值算法和重心算法提取光刀中心，较好地解决了提取速度和精度之间的矛盾；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；最后，完成了三维测量数据的可视化，对所测三维物体可实现各种角度的观察，放大、缩小及动画效果。 测量结果表明，该测量系统在实测中具有一定的速度和精度，所测数据能够正确反映被测物体的三维外形。系统性能稳定，结果可靠，完成了预定的设计目标。在国内自由曲面三维测量的研究方面具有一定的学术价值和实用价值。