轮胎的断面轮廓结构设计是轮胎设计中四大部分之一,轮胎断面轮廓设计的好坏直接影响轮胎质量,以致影响汽车行驶性能。目前,轮胎轮廓设计虽然有较为完备的理论作为指导,但在实际中往往采用测量经典轮廓后进行组合和变参数设计。另外,轮胎成品断面轮廓检测也非常重要,通过对照实际轮胎断面尺寸和设计图纸的异同,分析质量事故的原因,改进生产工艺,提高产品质量。课题的研究目的就是通过图像处理及计算机图形学技术重构轮胎断面数字化模型,获取轮廓整体参数,这对于提高轮胎关键尺寸检测和设计水平,有着非常重要的意义。本课题以CCD相机采集的轮胎断面图像为研究对象,在图像预处理和轮廓提取、轮廓特征点识别和轮廓重构方法等方面进行了较为深入地研究。在图像预处理和轮廓提取研究中,主要在分析图像特征之后,利用图像中心化和中值滤波方法提高图像质量,重点分析了图像二值化的几种方法,通过实验对比后采用局部阈值分割算法；对二值图像进行后续处理并实现轮廓提取。在特征点识别技术研究中,分析了轮胎轮廓结构模型,在此基础上重点研究了基于尽余弦算法的特征点识别模型,结合轮胎断面轮廓特征,提出了改进型K-余弦算法的特征点精细识别技术,并给出特征点识别的整体模型,最后通过示例进行验证。在轮廓重构方法研究中,针对轮胎断面轮廓主要由直线和圆弧构成的特点,采用了最小二乘拟合法实现单段曲线重构,重点分析了圆弧拟合中的代数距离法和几何距离法,通过实验对比采用基于最小二乘的几何距离法；然后对方程组求交实现轮廓整体重构,针对轮廓连接不上的情况,提出利用双端点约束的改进算法；并通过示例验证轮廓重构算法的有效性。最后,本文对重构精度的问题进行了探讨并分析了误差来源及改进办法。