空间曲线匹配问题是被计算机图形学、计算机视觉等信息科学领域所广泛涉及的基本问题之一。近年来,它在3D形状检索、古文物恢复、生物医学医疗诊断等领域有着越来越广泛的应用价值。由于空间曲线的特征提取及相似变换的估计等问题的复杂性,增加了空间曲线匹配问题研究的难度。本文在一种完备正交函数系—V系统下,在二维轮廓曲线匹配算法的基础上加以推广,提出了一种新的空间曲线匹配算法,该算法的研究前提是要求两段空间曲线是相似的。论文主要有以下三个方面组成：1.首先阐述了形状匹配与曲线匹配的关系,然后概述了目前形状匹配以及曲线匹配的研究现状。2.论述了形状匹配问题的相关理论。主要包括形状匹配方法、形状匹配的描述方法、空间曲线匹配的处理流程和曲面轮廓线的提取方法。3.提出了一种基于V系统的空间三维曲线匹配算法。该算法的基本思想是借助于V系统,获得可以表征整条曲线的V描述子,然后由V描述子评估曲线间的相似度,并进一步估计三个相似变换参数,即旋转矩阵、平移向量和缩放因子。相对于基于V系统的平面曲线匹配算法而言,该算法的难点在于旋转矩阵的估计。本文通过借鉴计算机视觉中姿态估计问题的解决方法,很好的解决了该难题。最后本文通过大量的模拟实验和真实实验验证了该算法的有效性和可行性。