伴随着信息处理技术的发展和计算机视觉的出现,使得计算机能够利用物体的三维建模对物体三维信息进行理解和处理;而三维模型给人带来的全面直观的信息感受,促使着人们对于三维模型的需求也越来越大,也滋生出了许多建模技术的发展。其中基于图像的建模技术具有的成本低廉、操作简单系统化和重建真实感等独特优势,广泛的应用于军事、农业、医学等各种领域,越来越成为当今社会研究的重点。本文从所要重建出目标物体表面模型出发,对重建系统中的每个模块进行了相应的研究。在对本文重建系统各模块的设计中,首先重点研究经典的特征提取算法,提出了一种基于边缘方向的模板特征点提取算法,将图像边缘信息与模板的角度信息相互关联,提取出图像的特征点,并将其用二进制编码来描述;研究张氏标定法进行相机标定,求解出图像点与空间点相转化的投影矩阵大小;利用投影矩阵对空间点求取时,本文改进了一种基于最近邻图像匹配求解空间点的方法,使用少数量的匹配特征点完成对空间点的约束,大幅度降低计算量的维度;在求解出空间点坐标之后,本文利用距离平方和最小优化算法,对计算出的空间点完成精确的空间定位,得到整个物体表面空间点云数据;对已获取的点云数据,给出一种利用二维平面点拓扑连接反投影空间中的点云网格化方法,对三维点云数据完成由点到曲面的转化;最后对获得的模型表面进行纹理的映射渲染工作,得到具有纹理、颜色渲染的物体表面三维模型。