近年来，机器视觉技术以其自动化、智能化、高效率、高精度、易集成等优点，在工业生产及社会生活等领域获得日益广泛的应用。获取物体的三维形貌是机器视觉三维检测研究领域的核心问题之一，而三维重构是获取物体三维形貌的核心技术。本论文以工业领域的微小器件为研究对象，以单目视觉系统中拍摄的单幅图像、环形光源结构和成像原理等信息为依托，针对基于单目视觉系统的三维重构方法进行了重点研究和探索：　　1)基于单目视觉系统提供的有限信息，结合研究的重构对象，总结出基于单目视觉系统有利于三维重构的信息。这些信息来源于单目相机拍摄的单幅图像、环形光源结构和成像原理等单目视觉系统的组成部分。　　2)针对研究的重构对象是工业领域的微小器件这一特点，结合从单目视觉系统中提取的信息，提出了一种基于单目视觉系统的三维重构方法。该方法在环形光源照射下，一种基于光源结构和单幅图像的计算被测物体三维高度值的方法。　　3)针对基于单目视觉的三维重构方法缺少一个约束条件的问题。主要分析了被测物体的微观表面倾角，建立了微观表面倾角与灰度值之间的关系，提出了用建立标定点的方法来增加一个约束条件，使提出的基于单目视觉的三维重构方法更具有实践指导意义。　　4)在进行实验验证前，阐述了相机的成像过程，利用已有的标定方法对实验中所用的相机进行了标定。将标定结果用于后续实验中，减少实验中产生的误差。　　5)实验验证了提出的三维重构方法的可行性。首先验证了微观表面倾角与灰度值之间的关系，根据验证结果进行了进一步的假设和改进，引入了调节参数 k，使微观表面倾角与灰度值之间的关系更符合实际情况。　　6)设计实验方案。分别实验采用自标定方法和异标定方法，验证改进后的三维重构方法。结果表明，改进的三维重构方法具有可行性，特别是异标定方法，具有实际的指导意义，可以用于测量某些物体的实际高度，重构出其表面的三维形貌。　　7)绘制了重构出被测物体的三维形貌。