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随着科学技术的不断发展，对产品精度以及开发周期等要求越来越高，传统的生产方式渐渐不能满足需求，影像反求逐渐成为工业制造的重要技术，并且广泛的用于计算机视觉领域。曲面变形和曲面重构是影像反求技术的重要组成部分，以成为当前热点研究领域之一。本文在参考国内外文献的基础上对曲面变形和曲面重构技术进行深入研究，并对直接操作自由形式变形和泊松重建进行了重点探讨。论文主要包括以下几个部分: (1)综述本课题的研究背景，概括介绍了影像反求技术的各个分支，并且介绍了曲面变形和曲面重构的研究现状。 (2)在研究分析样条曲线的基础上，拓展到样条曲面和样条体。在详细介绍自由形式变形的基础上，深入研究阐述直接操作自由形式变形，并用Nurbs曲线作为变形基函数，结合权值的变化，对直接操作自由形式变形进行了优化改进。 (3)研究了滚球算法，并对滚球半径进行深入探讨，根据滚球法重构后的曲面可能出现的问题引入了泊松重建算法，并在深入研究泊松重建算法的基础上，提出了泊松重建算法的优化改进。 (4)对曲面变形和曲面重构进行了系统实验，对比了直接操作自由形式变形算法和自由形式变形算法的实验结果，并且对改进后的直接操作自由形式变形给出了实验验证结果。对比了滚球法和泊松重建算法实验结果，并对改进后的泊松重建给出了实验验证结果。