茶树是我国重要的经济作物,茶树的芽和嫩叶采摘自茶树的新梢冠层,经过数道不同的加工工序,制成不同品类的茶叶,因而茶树新梢冠层的生长情况直接影响着茶叶加工后的品质。通过植物可视化技术建立的茶树新梢冠层三维模型,可以反映茶树新梢冠层的形态结构及表型特征,是对茶树新梢冠层进行研究的有效方法。构建茶树新梢冠层的三维模型不仅可以用于改善茶树的冠层结构,还可以为采茶和修剪机械提供仿真模型,具有广阔的应用前景,然而目前针对茶树新梢三维模型的研究却较为匮乏。针对茶叶采摘机械仿真和冠层结构分析缺少茶梢冠层模型的问题,本文使用基于双目立体视觉的三维重建技术对茶树新梢进行三维重构,主要进行了双目系统的搭建、相机标定、茶梢空间点重建和模型重构4个方面的研究,主要内容如下:（1）明确研究所需双目立体视觉平台的搭建需求,研究双目视觉系统的四种成像坐标系,针对双目视觉系统的两种几何模型,详细分析了平行式和汇聚式两种模型的三维重建原理,并使用基于试验要求搭建的双目视觉系统完成茶梢图像的采集。（2）针对双目相机的相机标定试验,研究了线性和非线性两种相机的成像几何模型,对比分析传统三维标定法、张正友标定法、自标定法等五种不同的相机标定方法的优缺点及适用方向,详细分析张正友标定法的原理。根据张正友标定法的标定步骤和所需器材,打印9×12棋盘格图片,使用MATLAB R2021b中的stereo Camera Calibrator双目相机标定模块完成对双目相机的标定试验,控制标定误差在0.32pixels,获取两个相机的相对位置和内外参数。（3）针对茶梢空间点的重建,研究图像匹配算法的分类,并阐述了每种算法的优缺点。使用SGM半全局算法对茶梢图像进行立体匹配,完成茶梢图像基本特征区域全局匹配。并对茶梢的空间点进行重建,与实际测量值进行对比,茶梢高度的重建误差为1.93%,宽度的重建误差为0.45%,深度的计算值与测量值的平均相对误差为1.39%,满足茶梢空间点三维重建的基本要求。（4）针对茶梢三维模型的构建,分析点云三角化的三角剖分原理,阐述了Delaunay三角剖分Lawson和Bowyer-Watson两种主要算法。根据Open GL的点云三角化原理,完成对茶梢三维模型的重建,在重建结果与原图的对比中可以看出,重建的模型效果较好。根据实地测量的数据对茶树冠层进行曲线拟合,并使用3ds MAX软件完成对茶树冠层的拼接,与实际的茶树冠层进行对照,与茶树冠层的形状吻合,重构效果较好。茶梢空间点的三维重建和茶梢三维模型的构建成功,验证了本文方法对茶树冠层三维重构的可行性和有效性,从而为采茶机械的仿真研究、冠层结构改良和采摘修剪技术培训提供模型依据。