逆向工程作为一种产品创新设计的重要手段，在产品创新设计中起到日益重要的作用，是推进先进制造业发展的利器。如何有效而精确地获取曲面的三维数据是实现产品逆向工程的第一步，是保证逆向工程顺利实施的前提。针对目前普遍采用的接触式和非接触式这两种单一扫描测量模式的不足，本文着重研究复合式曲面扫描测量方法，实现两种方法的优势互补，具有重要的现实意义。 本文在分析国内外关于三维数据获取技术研究现状及发展趋势的基础上，重点研究了测量数据重定位技术、测头半径补偿技术、测点分布和扫描测量路径规划等复合式扫描测量系统所涉及的内容。综合利用机械、光学、测量、计算机控制和软件等技术，研制开发了应用于逆向工程的复合式曲面扫描测量系统。 本论文各章节主要研究内容如下： 第一章 通过对3D数据获取方法的研究和对比，以及对3D数据获取技术与设备的研究现状和发展趋势的分析，确定本论文重点研究接触式与非接触式两种模式集成的复合式扫描测量方法。 第二章 主要研究应用于复合式扫描测量系统的三种重定位融合方法：三点定位法、旋转台测量法和统一测量标定法，并且就这三种方法在本系统中的应用进行比较分析。 第三章 就测点分布、测量路径规划和测量安全等三个复合式测量策略方法展开讨论，针对复合式测量系统的特点，着重研究边界轮廓指导下的路径规划，提出了两种模式复合测量的策略和具体实现方法。 第四章 通过分析复合式扫描测量系统的功能需求，介绍了系统的总体设计方案以及设备主体结构、转台、手持操作器的详细设计，说明了接触式和非接触式测头的原理和选型，并详细介绍了扫描测量软件的设计和实现。 第五章 针对复合式扫描测量系统的扫描精度开展实验研究，包括接触式与非接触式两部分。通过一些规则形状与典型工件的测量扫描，对导致系统产生误差的因素进行了分析，提出了减小误差的相应措施。最后，采用所研制的复合式扫描测量系统，分别用不同方式扫描测量了一些逆向工程的典型工件，对系统的有效性进行验证，结果表明，所研制的复合式扫描测量系统的应用效果很好，较好地集成了接触与非接触两类扫描方案的优点，可以有效地解决逆向工程中单一模式扫描测量设备存在的一些不足。 第六章 对全文的研究内容和取得的结论进行了归结与总结，并对后续研究作了进一步的介绍。