反求工程(Reverse Engineering)也叫做逆向工程，是相对于传统的产品的开发过程(即思想—图样—产品)而言的逆向过程(即样件—三维数据—产品)。逆向工程技术是当前先进制造技术研究的热点之一，是一门实用化程度很高的新产品开发技术。一般来说，在产品造型设计中，除数量不多的全新概念设计外，绝大多数产品的造型设计与同类产品的造型有较多的相似性和继承性，所以，利用反求技术原理对用作参考物的实物样件快速测量，得到样件表面的三维数据信息，利用CAD软件反求出数学模型，进而对数学模型进行修改和创新设计，得到满足要求的三维模型，并把此实物模型作为反求制造的依据。逆向工程技术达到了快速开发新产品的目的，缩短产品设计和制造周期。其中产品外形表面的数字化和点云数据的处理及模型重建是逆向工程的两项关键技术。 在产品表面数字化中。本文在分析国内外逆向工程研究现状的基础上，根据非接触测量系统的工作原理以及系统的精度和速度要求提出了一套可行的测量系统方案。详细分析了相关硬件在系统中的应用，设计了系统的硬件结构，开发了软件系统的控制部分。在此基础上评定了测量系统的精度，并提出了改善测量系统精度的措施。 在点云数据的处理及模型重建中。本文研究了点云数据的预处理、数据的分割以及数据的对齐。并介绍了两种模型重建的方法：基于曲线的模型重建和基于曲面的直接拟合。 然后本文在此基础上，利用非接触式三坐标测量系统对具有自由曲面的实物样件进行了表面数据的采集，得到了大量的点云数据，并利用Imageware软件对点云进行了诸如去除噪声点、去除冗余点、数据分割以及相关的数据点处理工作。最后进行了点云数据的模型重建工作，得到了符合实际要求的计算机自由曲面模型并进行了误差的相关总结和分析。