针对土木工程领域结构表观缺陷检测评定的需求，在对双目立体视觉模型、摄像机标定及三维重建方法研究的基础上，集成了结构表观缺陷三维重建检测评定系统，并完成了检测试验。本文的主要研究内容如下：第一，研究双目立体视觉的数学模型，通过DLT标定法、Tsai两步法及张正友标定法的对比试验研究，表明张正友标定法精度最高，确定了张正友基于2D平面靶标的摄像机标定方法，并完成镜头畸变校正；采用极线校准获得平行双目立体视觉模型下的图像对，并通过图像预处理对校正后的图像对进行去噪与亮度平衡；选择区域匹配算法中的去均值归一化灰度互相关系数算法完成图像对初匹配，得到初始视差图，提出了基于概率分布直方图的最大最小视差分析方法优化得到最终视差图；根据平行双目立体视觉模型计算三维点云，采用Delaunay三角剖分法生成自由曲面；同时，对得到的三维点云作进一步的数据挖掘，得出剖面曲线。第二，针对特征点检测无法满足表观缺陷任意点检测的缺点，提出了一种半自动选点表观缺陷检测评定算法，包括长度和宽度、深度以及面积的计算。在此基础上通过MATLAB平台集成了表观缺陷三维重建检测评定系统，进行了半自动选点方法精度试验研究，并与全手动选点测量方法进行对比分析，表明该半自动选点方法具有操作简单且精度高的特点。第三，使用本文集成的表观缺陷三维重建检测评定系统进行了混凝土圆柱、凹坑、凸起试件及泡沫铝板变形检测重建试验。试验结果表明，该系统检测长宽及面积的精度要高于深度精度，重建出的缺陷表面能够正确反映缺陷的实际形状。