三维重构的任务是从二维图像中抽取三维信息，通过对这些信息进行分类、综合等一系列处理，在三维空间中重新构造图像的相应形体。三维重构在工业设计领域有着很广泛的应用需求。 工业设计的传统建模方法大都是基于几何的建模，论文通过对单幅图像三维重构的研究，提出面向工业设计的基于几何和图像的混合建模方法即三维重构混合建模方法，进而提出基于草图反求的三维重构，快速的实现工业设计草图、效果图或者产品照片的三维模型重构。这种三维重构方法能快速高效的进行工业产品设计，实现设计自动化。论文主要新见解有： 1．提出了一种产品设计的新思想。即从工业设计草图、效果图或者有关工业产品的外型图片出发，进行三维重构，为产品自动化设计打下基础。 2．提出了面向工业设计的基于几何和图像的混合建模方法，进而对基于草图反求的三维重构进行了具体的研究和验证。 3．提出了基于单幅图像的透视反求理论。从透视学的角度出发，先进行透视元素及基本体素的反求研究，最后作组合体素的反求研究，并给出了相应的原理和算法。 有针对性地对一些物体的透视图像进行了实验验证，证明所提出的理论是可行的，为基于几何和图像的工业产品三维重构奠定了基础。