本文针对长丝加捻线形态CAD，从众多的纱线中筛选出并捻线、股线和抱合线这三种具有广泛应用前景且在形态上也存在显著性差别的三种长丝纱线作为研究对象。根据这三种加捻线的轮廓特点及加工工艺特点，对它们的形态特征及成形机理进行研究。参照长丝加捻线横截面纤维排列的两种聚集态结构理论，结合三种线型的形态特征，分别为它们建立了纱线横截面模型。再运用长丝加捻线纵向的理想螺旋形结构理论，通过纱线横截面的空间旋转和行进，为三种线型建立了三维形态数学模型。根据所建立的三种加捻线的数学模型，用VisualC++6.0编写程序，得到用于构造模型的所有点的三维坐标数据，通过点坐标值的数值比较，得到将三维数学模型投影到二维后可见点的集合，并将形态显示出来，实现了三维数学模型的二维计算机显示。并提取出用于描述模型形态特点，包括单股长度、螺距及最大径，加捻纱线最大、最小径在内的8个形态特征值。再利用计算机图像处理技术对纱线扫描图像进行二值化(颜色提取)、去除噪声(腐蚀与膨胀)、轮廓提取等处理后，进行数据分析，通过编程提取与模型相应8个形态特征值，并将图象同模型的特征值比较，通过误差分析来进行模型验证。验证结果表明，本文所建立的三种长丝加捻纱线形态数学模型与真实纱线形态具有较好的吻合度。但由于纱线是粘弹体，存在受力变形现象，模型与纱线扫描图像比较，在直径及抱合线外包线长度上存在一定误差。