目前3D测量技术的应用越来越广泛,对测量结果的精度和完整性要求也越来越高。多视角背影轮廓法是一种被动视觉3D检测方法,具有实验设备和计算方法简单,测量速度快等特点,测量结果不受物体表面材料影响,并且可以有效测量出包括通孔的任意形状物体表面的三维轮廓数据。本文采用多视角背影轮廓法重构了物体的三维模型,并将该方法的测量结果与激光扫描法结果合成在一起,使测量结果更加完善、准确。本文采用单个固定CCD摄像机与转台相配合的方式,实现对物体轮廓图像的多角度采集,并使用背景照明来增加轮廓的清晰度,建立了一套自动的多视角轮廓3D测量系统,通过逐级细化的方式获得物体八叉树体元结构的三维模型,用于激光扫描法的数据修补。本文的主要研究内容如下:1.深入分析了现有的各种3D测量系统的优缺点,利用多视角轮廓法获取物体3D体信息,建立了系统的数学模型;2.在实验室条件下建立了一套目标轮廓多角度测量系统,并利用该实验系统对物体进行了均匀角度间隔的旋转测量;3.研究了图像处理算法,可以准确的获取物体轮廓数据。建立了物体的体元表示,根据立方体节点在不同角度上的投影与轮廓的相交情况,实现物体的空间雕刻,并采用八叉树结构进行逐级细化;4.对实际物体进行了测量,获得准确完整的物体三维信息,通过标准球体评估了测量精度,测量精度高于0.5mm;5.通过将实验测量结果与激光扫描法结果的合成,得到了更为完整可靠的物体三维模型。