逆向工程是当今CAD/CAM领域的一个研究热点，它在机械产品快速制造领域有重要应用。研究逆向工程关键技术并开发具有自主知识产权的逆向系统具有重要现实意义。三维信息获取作为逆向工程的重要环节之一，在很大程度上制约着逆向工程的质量和效率，是逆向工程的成败的前提。本文主要基于逆向工程的思想，在国内外众多学者的研究基础上，利用数字图像处理技术，结合计算机信息技术，通过对三维扫描技术的分析，研究、开发了动力机械设计的三维信息获取系统，研究了如何获取物体表面的三维信息的问题，在图像处理和工程开发上都有重要意义。文中给出了系统的设计思想、设计方案和详细设计。限于时间和技术水平，本文主要采取在已有的成熟的技术基础上，进行选择、创新，并利用编程语言实现此技术的方法进行研究。 本文综合三维信息扫描技术，根据线状结构光测距原理设计了三维信息获取系统的设计方案，其中以转台和步进电机为控制部件、以摄像机为采集设备的硬件组成，包括人机界面模块、图像采集模块、三维信息获取模块、三维重建模块的软件组成。在研究各种定标技术下，利用了激光平面的约束条件，给出了加入畸变补偿的二维到三维变换的利用柱坐标而简化的DLT数学模型，这增加了系统的精度，使待定参数减少，求解容易，降低定标模块的设计难度。另一方面，本文以CC++实现了一些常用的图像处理技术，并利用图像处理技术，实现了本系统的简化DLT模型的标定算法和基于“可变方向模板”法而采用分段阀值上下补点的获取激光线算法，结果表明两关键算法是有效的。 本文首先在第一章分析逆向工程的重要意义，三维信息获取的研究现状，并给合动力机械设计的应用，讲述了本课题能够提高产品开发、制造能力的研究意义。在第二章介绍了三维信息获取系统的设计方案及硬件、软件组成。第三章研究了本系统的利用线状结构光测距的应用原理和各种定标技术，并给出了加入畸变补偿的二维到三维变换的利用柱坐标而简化的DLT数学模型。在第四章对本系统应用到的一些关键图像处理技术进行了概述，并给出了本系统编程实现的算法的实验结果，以及给出了如何实现定标过程和获取激光线过程的图像处理步骤。在第五章介绍了通过一定的规则查找直线点集，并以最小二乘法拟合出直线方程，从而求解出角点位置的定标技术实现，提出了基于“可变方向模板”法而采用分段阀值上下补点的获取激光线的技术实现，最后简述了本系统的主要算法的软件实现。第六章介绍了三维激光扫描机数据接口DXF文件。第七章实验测试，给出实验结果，分析了影响系统精度的主要因素：硬件系统本身的误差，定标定参照物不准确的参考点引起的误差，图像处理过程算法的不完全适用性引起的误差，及人为操作误差。在第八章中，总结了全文的主要内容和展望今后的工作要点和改进方向。实验结果表明，设计的三维信息获取系统对动力机械设计的反求可取得良好效果，达到初步研究的目的。