为适应激烈市场竞争的需要,快速高精度的三维建模技术一直是产品制造业的研究重点。在对双目视觉建模技术进行充分研究的基础上,提出了一种光笔测量建模技术,基于几何尺寸和图像进行混合建模,克服传统基于几何的建模技术的低效率和基于图像的建模方法的低精度问题,实现了快速精确的三维建模。以双目视觉理论为基础,对光笔测量建模技术中的图像数据预处理、双目立体视觉匹配、摄像机标定、三维建模等问题进行了深入系统地研究,具体进行的主要工作如下：提取图像的基本信息,计算其灰度值,通过改进的Canny边缘提取方法检测图像的边缘,改进了两种基于边缘的特征点提取算法：(1)引入连接数的概念,进行边缘链码跟踪,采用多边形边缘逼近算法,提取各边交点作为特征点。(2)采用Harris角点提取算法,计算二值化边缘点的Harris角点探测器的值,提取大于阈值的极大值点作为特征点。在归一化互相关测度最高的约束前提下,采用互相关约束对基于边缘的特征点进行立体匹配,提出一种融合光笔测量技术的种子生长插值算法,对已经得到匹配的特征点对进行区域增长,得到密集视差。并融合光笔测量技术,针对弱纹理区域匹配的低精度问题,增加视差梯度的约束。采用张正友标定法进行摄像机标定,得到摄像机的内外部参数,结合匹配点对的视差值,计算匹配点的空间坐标。对离散点进行三维网格重建,融合光笔测量数据,对三维表面进行修正,实现快速准确建模。最后通过OpenGL显示出来,实现三维重建的可视化,并配备了STL文件与BMP文件接口,可方便有效地实现与现有商品化CAD/CAM系统的集成。