随着世界文化产业的不断发展壮大,从各地出土的文物作为历史文明的见证、成千上百年来社会发展进步的缩影,其保护工作逐渐被大众和有关部门重视起来。同时,三维重建技术的进一步普及,为文物的永久性保存提供了有力的工具,为更深层次的文物数据分析提供支持,充分提升了文物的应用研究价值。本课题利用三维重建技术,采用更为高效的改进算法组合,旨在为对文物数据的采集量身打造一套三维重建方案,并建立起文物数据可视化系统。从而最大程度地将文物的完整模型进行数字化保存,实现对文物数据的保护工作。在三维重建技术的特征检测阶段,本文使用了多种点云特征匹配算法,将算法由原本的二维形式推广到三维空间,并运用到实际的文物点云数据当中。根据结果相互比较,总结出每种算法的使用范围,以便能够根据不同文物的特征,选择较为合适的特征匹配方案。在三维重建技术的配准阶段,本文提出了一种基于迭代最近点的配准加速算法。该算法以解决传统算法存在的问题为出发点,采用新定义的目标函数以及新的选点策略来加速配准进程。同时,利用多组数据对改进算法的效果进行验证,并应用于实际的文物点云数据,验证了改进算法的优越性和鲁棒性。在三维重建技术的表面重构阶段,本文主要运用了两种不同的重建算法,分别适用于表面纹理数据较为精简和表面纹理较为复杂的文物数据。针对重建后,文物三维模型出现的孔洞、细纹的等情况,提出了一种基于平滑处理和数据重采样的表面修复方案,使经修补后的文物数据不仅能够保持历史的真实性,还能体现出一定的美学价值。基于上述对三维重建算法的研究成果,本文设计并实现了面向文物点云数据的可视化系统。该系统可方便地将文物点云的重建结果、中间结果以及各项数据可视化,并与用户进行交互处理。文物实例模型的实验效果,验证了本系统的高效性,真正为提升文物应用研究价值及其保护工作提供了方便。