利用逆向工程的概念，研究先进的设计方法，可以更有效地提高产品设计水平和生产效率。为此，针对逆向工程中的关键技术进行研究并开发低成本且实用化的三维测量系统具有十分重要的意义。本文将围绕机器视觉三维测量系统及其在逆向工程中的应用展开研究。 本文的主要工作：研制开发了一套用于逆向工程的机器视觉平移式测量系统，在系统实现过程中对一些关键问题进行了深入的研究，其中主要包括连续等间隔采样的实现、数字图像的处理方法等，并利用三维重构技术实现对测量数据的“预览”；同时，本文还对原有的机器视觉旋转式测量系统进行了改进，这方面的主要工作集中在系统标定中轴线标定方法的改进上，在原有的对应线求交点、线性回归拟合直线方法的基础上，分析了其中的问题所在，提出误差补偿策略，采用三平面标定法实现轴线位置的准确标定，为后续的逆向工程系统提供真实准确的数据源；按照要求对测量数据进行预处理、输出为UG软件可以读入的格式，在UG中进行曲面、实体造型及R-CAD；最后，利用本文所述的两套测量系统对一个回转类物体进行了求逆研究。实验结果表明，本文设计的三维测量系统在逆向工程中能够得到很好的应用。