随着虚拟现实技术、计算机图形学和多媒体技术在各个领域的广泛应用,人们越来越多的关注对高度真实感三维模型建模与绘制方法的研究,而传统的建模方法在成本上、速度上、适用性上都有着不可避免的缺陷,在这样的前提下,由于基于图像的三维重建技术可以直接从图像中提取纹理、可简单快捷的重构出高度真实感的三维模型,从而受到了广泛的关注。本文以如何从图像中获取三维空间信息,重构出具有高度真实感的三维模型为重点,进行了相关的研究。在参考现有的算法基础上,提出了利用分步匹配方法提高匹配精度、从图像中获取纹理的重建方法。为了提高重建效率,本文采用将重建对象固定在旋转平台上,通过角度和距离变换进行图像采样的方法,加强了采样图像之间的联系;通过灰度处理、平滑化等预处理来消除噪声,为后续的特征提取和特征匹配打下了良好的基础。为满足真实感效果和重建精度,本文先通过特征提取和交叉匹配获得足够多的特征点;然后对采集到的特征点以协方差为相似性度量,利用初始匹配算法获得初始匹配点集合;对匹配过程中产生的错误匹配点采用松弛匹配和最小中值法相结合的方法,进行分步匹配来剔除,满足了精度要求。在精确匹配点集的基础上,通过空间点重建和表面重建法重建出目标对象的三维模型,并从采集的图像中提取真实纹理,对图像进行二维三角化,三角化的二维点列再影射到三维空间,为三维模型添加纹理,得到具有真实感的外观模型。在上述算法研究的基础上,本文还尝试了三维重构方法在虚拟博物馆建模过程中应用的可行性,对论文中研究的各个算法进行了相关的实验,并对实验结果进行了分析。最后,本文还对所研究的三维重构方法的优缺点进行了针对性的总结,并提出了下一步工作的重点。