截面轮廓特征约束重建是实现自由曲面重建的关键，同时对重建曲面边界的确定也起着重要的作用。自由曲面重建的方法是利用截面轮廓以及方向矢量作为参数，通过拉伸、旋转、放样、扫描等操作从而实现了自由曲面的重建。首先获取截面轮廓数据。截面轮廓数据可以通过点云切片法来获取，点云切片又分求交法和投影法。其次识别出截面轮廓数据的每个分段。截面轮廓通常有直线、圆弧、样条曲线等构成。截面轮廓的分段是截面轮廓特征重建的关键之一。最后现对界面轮廓数据进行分段拟合，然后通过切矢约束实现轮廓曲线的整体拟合。　　本文围绕基于约束的截面轮廓数据模型重建展开研究:　　首先，针对点云数据的获取技术进行了了解，介绍了结构光照法和激光三角测量法的原理，接着给出了截面轮廓重建的一些相关知识包括点云的类型、曲线连续性的定义以及三次B样条插值的原理。　　其次，针对如何获取点云截面的轮廓数据，本文采用了点云切片算法。在使用点云求交算法寻找点云切片邻域对应点对时，提出了改进的空间分块算法寻找点的最近邻。　　此外，还详细地研究了点云切片方向的选择以及点云截面轮廓数据的排序。　　然后，针对截面轮廓中可能存在多个特征单元的情况，本文深入分析了截面轮廓曲线分段技术，并针对点云数据冗余的问题，提出了一种改进的曲率估计算法来估计截面的轮廓。该算法在利用三次B样条选取依次间隔5个点的轮廓数据进行插值，然后用三次B样条插值而得函数计算曲率来近似数据点的曲率，随后使用曲率差分法识别角点与切点，利用投影高度函数法判断线段的类型，然后把分段数据以及线段的类型存储于链表之中。　　最后，针对截面轮廓数据整体拟合时如何连接分段曲线的问题，本文使用了基于约束的截面轮廓特征拟合的方法。首先采用了直线、圆弧最小二乘拟合的方法计算特征曲线的矢量信息，然后研究了轮廓特征曲线之间的约束关系，给出了直线和圆弧之间的约束表达，并采用了线段之间的约束不等式识别曲线段之间的位置关系。在截面轮廓分段曲线整体拟合时，利用这些约束关系结合分段曲线的矢量信息，建立了截面轮廓约束优化模型，将惩罚函数转换成非线性无约束优化模型，并采用列文伯格-马夸尔特方法迭代求解。　　最终，总结了现阶段的工作，为下一步工作做出了设想和展望。