轧辊是使金属产生塑性变形的工具,轧辊在工作过程中极易产生辊面剥落等缺陷,近年来利用激光再制造修复轧辊缺陷的技术得到了很大推广,激光再制造修复轧辊缺陷时,往往需要对轧辊缺陷部位进行人工测量和加工路径规划,严重影响了激光再制造过程的自动化。因此,利用先进的现代测量手段,实现对再制造轧辊局部缺陷部位的测量,重建待修复区域的三维形貌,将对后续实现自动化加工路径规划产生重要意义。本文主要在已有零件三维形貌测量方法的基础上,设计出一套轧辊缺陷测量与重构系统。本文主要从以下几方面进行了研究：综述了零件三维形貌测量技术的研究现状,阐述了本文的研究意义；阐述了轧辊缺陷测量的基本原理和缺陷模型重建基本理论,提出了基于扫描测距法的再制造轧辊缺陷测量方法；设计了轧辊缺陷测量系统的总体方案,搭建了测量系统的硬件平台,对相关主要硬件如测距传感器、数据采集卡等进行了分析和选型；以图形化编程工具LabVIEW为开发平台,编写了轧辊缺陷测量系统软件,该软件包括数据采集系统、数据处理系统和缺陷拟合系统三个版块,可以实现对轧辊缺陷的三维扫描测量和逆向拟合重建；对缺陷测量与重建系统进行了实验验证,利用现场标定完毕的测距传感器,对带有沟槽缺陷的实验工件进行了扫描测量,并重建出了缺陷的三维形貌,提取出了缺陷的三维边界,并对实验结果进行了误差分析,对影响缺陷测量精度的相关因素进行了讨论；利用拟合缺陷曲面的三维点云数据,借助于PRO/E边界混合实体特征,重构出缺损零件的实体模型,并将其与完好零件CAD模型进行布尔运算,提取出缺损部位的三维模型作为激光再制造的几何实体模型。本文研究的轧辊缺陷测量与重构系统可以基本实现对缺陷的三维测量和模型重建,最终获得的缺陷再制造实体模型可以借助PRO/NC模块生成加工代码,指导激光再制造修复轧辊缺陷。