机械零件在使用前,零件的形位误差分析至关重要。传统的人工检测由于效率低且检测结果易受主观因素的影响,逐渐被现代化数字测量技术取代。常见的三维激光扫描、三坐标测量等技术,只能分析零件的整体尺寸误差和外部轮廓的形位误差。针对具有复杂内腔的零件,如内部管路复杂的阀体和具有内腔结构的铸件等,上述数字测量技术无法分析其内部曲面的形位误差。因此,本文利用工业计算机断层成像（Computed Tomography,CT）技术扫描零件能获得含内部结构的重建立体光刻（Stereo Lithography,STL）模型的优势,实现对零件内外任意曲面形位误差的分析。本文研究的具体内容如下:工业CT重建模型与原始计算机辅助设计（Computer Aided Design,CAD）模型数据的读取及预处理。首先使用Open cascade（OCC）三维几何内核读取模型,并通过边界表示法（Boundary/Representation,B-rep）显示模型;其次采用基于BowyerWatson的Delaunay三角剖分算法将原始CAD模型离散为原始STL模型,取原始STL模型和重建STL模型中各三角面片顶点构建稀疏点云模型和重建点云模型;最后使用网格细分算法稠密化稀疏点云模型,并对重建点云模型和稠密化点云模型进行体素滤波下采样降低点云模型规模。工业CT重建模型与原始CAD模型配准。首先利用主成分分析法（Principal Component Analysis,PCA）求解稠密化点云和重建点云模型的主方向,再通过奇异值分解获得粗配准位姿变换矩阵;然后利用迭代最近点（Iterative Closest Point,ICP）算法对两点云模型进行精配准获得精配准位姿变换矩阵;最后由粗配准和精配准的位姿变换矩阵对重建STL模型进行空间变换,使重建STL模型和原始CAD模型在空间上重合。工业CT重建模型与原始CAD模型点面匹配。首先将原始CAD模型的自由曲面离散为三角面片,通过点的投影点与三角面片的关系,计算点到空间自由曲面的距离。然后通过投影点及点到自由曲面距离构建点面映射关系,实现重建点云模型的全曲面点云簇分割。零件曲面形位误差分析与系统开发。首先推导点云模型中常见形位误差算法（平面度、圆柱度、球度、平行度、垂直度、同轴度）的实现方式;然后将各形位误差算法与OCC的曲面识别结合计算零件内外任意曲面的形位误差;最后开发了工业CT检测系统,并投入实际使用。