反向工程是20世纪80年代末期发展起来的逆向产品设计思想——是根据现有的产品模型，利用数字化测量设备获得实体数据，然后对这些数据进行拟合，构建一个完整的CAD模型，继而将这些模型和设计表征用于产品的分析和制造，并且可以通过对重构模型特征参数的调整和修改来达到对实物模型的逼近或修改，并可据此再设计后制造出新的产品。反向工程中，最重要的一个环节就是实际物体的3D测量，与采用相移法和激光点扫描方法的测量仪器相比，论文研究了一种利用CCD数字成像技术、图像识别理论和立体视觉原理的3D测量仪器，获得了一个较好的解决方案。尤其在适应范围，测量精度和测量速度上有很大的比较优势。 本文首先对要研究的利用立体视觉和图像识别的3D测量仪器的物理模型进行了构建。在研究了相关理论的基础上，就测量系统的模块划分、研究方法、误差分析理论、测量范围等进行了详细的讨论，给出了系统的较为完整的物理解释。 本文在建立了系统物理模型的基础之上，就系统的数学模型和核心算法进行了系统的论述。针对镜头成像模块、系统参数校正和测量算法模块给出了相应的数学模型和误差分析模型。针对上述构件的数学和物理模型，论文给出了两个事例进行验证，一个计算机模拟的事例，一个是实际测量的事例，通过对实例的计算我们用事实证明了论文所构建的数学和物理模型的正确性。 论文就以下6个问题的讨论得到了初步的成果，一是从体系上验证了利用立体视觉和图像识别原理进行3D测量工作的的可行性。二是提出了将类及对象概念用于针对设备项目的研究管理分类办法，改进了研究工作的效率。三是提出了精度分析的信息量概念，并将之初步运用于实践，对使用数字CCD相机进行测量工作时的精度的理论分析具有比较重要的意义。四是解决了条纹投影测量时取样和计算的理论和算法问题，给出了求解直线的物理解释。五是解释了条纹投影编码的原理，提出了相应的条纹命名算法，方便了取样点的空间组织和预处理。六是解决了校正板的识别算法问题。并给出了一个可以实际应用的校正板的例子。 对本课题来说，我们的研究工作虽然已走出了坚实的一步，却只是一小步，还有大量的工作需要后来者完成，首先是各个模块的详细划分和接口的定义与实现。其次，各算法的最优化，控制模块和操作界面。还有系统误差的全面详细地分析等等，在论文中给出了各方面的将来的研究方向。