逆向工程是实现新产品开发的一个重要手段，越来越受到各国工业界和学术界的高度重视。针对目前逆向工程中存在的自动化程度低，通用性差，缺乏自适应性等问题，引入小波技术这一新的时频工具。以提高质量和效率为目标，对逆向工程中数据预处理技术、数据精简、准均匀B样条曲线光顺、NURBS曲面重构、小波分解技术和重构曲面CAD模型精度分析等关键技术进行了研究和探讨。研究了基于CMM点云数据的坐标变换、坐标归一化、分层和排序技术。根据坐标值的集中程度来自动识别固定轴，实现数据的分层。以点集之间的距离作为准则，采用了首尾判断的方法进行排序，建立了层内数据的拓扑关系。研究了异常噪声点的剔除方法。结合数理统计的3σ法则，通过计算平均值和标准差来确定阈值，提出了弦高法的自适应阈值计算方法，具有良好的自适应性。研究了基于小波技术的点云数据降噪方法。运用小波技术进行降噪，通过对信号进行多次小波分解，分解后得到近似系数和细节系数，再对细节系数作用软阈值抑制噪声，然后重建信号达到降噪的目的。数据精简技术的关键是在精简数据的同时，最大限度地保留点云数据的原有特征。在研究现有数据精简技术的基础上，提出了基于提升格式的第二代小波进行分层数据精简的新方法。研究了准均匀B样条曲线光顺技术，提出了基于提升格式的第二代小波曲线光顺新方法。从多分辨率分析的概念入手，详细推导了B样条曲线的小波表示，简要介绍了半正交B样条小波，给出了B样条小波分解和重构的快速算法。运用第二代小波基本原理，经过分裂、预测和更新等步骤，详细推导了均匀B样条曲线的第二代小波表示，实现了基于第二代小波的曲线光顺。研究了任意控制点B样条曲线小波光顺技术，通过插入节点以增加控制点个数的方法，构造出满足小波光顺要求的精细曲线。在进行非均匀有理B样条(NURBS)曲面重构时，为了生成矩形域网格，针对数据点的分布不均匀性，采用累积弦长法构造非均匀节点矢量，构造插值于扫描线上数据点的非均匀B样条曲线，再对其均匀采样，保证了曲面的插值精度。完成了曲面重构。研究了双三次准均匀B样条曲面的多分辨分解算法。确定了满足小波分解条件的重采样点数，实现了点云数据的曲面重构和多级小波分解的无缝集成。从误差来源的角度进行论述，具体分析了影响重构曲面CAD模型精度的各种因素。简要介绍了模型精度评价方法，定性地给出了为提高模型精度的误差处理策略。通过光顺性检查和误差检查用实例验证了NURBS曲面重构算法和曲面小波分解算法的可行性和准确性。采用面向对象的编程技术，开发了原型系统，获得了良好的应用。