物体表面形状测量与实体几何建模密切相关，两者均在科学研究、工程实践中起着重要作用。传统的形状测量方法，所需仪器价格昂贵，测量范围及其使用条件限制较多，不能满足日益增加的测量要求。基于光照图像的形状测量法，以一般光照条件下的物体图像为基础，测量物体的三维形状，所需仪器简单，应用范围广，不仅能弥补传统方法不足，而且还能拓宽测量领域、改进现有基于光学图像的检测方法、为相关学科引进新的研究手段。 本文较为系统地研究了不同情况下的由物体图像测量表面形状，进而建立实体几何模型的方法。论文包括了以下几个部分： 1．相机的标定 介绍了相机标定的原理和一种具体的实现方法和实例； 2．边缘线提取的研究 实现了一种自适应多尺度边缘检测算法及其快速实现办法。算法通过自适应确定边缘像素的最佳滤波尺度来检测边缘，计算量较小。用于检测实际图像边缘的实验结果是令人满意的； 3．利用数码相机建立轿车数字模型的研究 在汽车设计领域，现有的素材库多为2维的数字图像，而非3D模型。本文基于计算机视觉原理，利用数码相机，设计了一套轿车车型快速数字化系统，通过对轿车仿真模型的旋转、摄像来获取车身的3D信息。文中给出了两种国产轿车的设计实例，效果令人满意。最后提出并实现了了一种空间自由曲线的重构方法。 4．提出、实现了一种便捷的复杂形体的3D曲面建模方法 首先在形体表面绘制网格曲线，由数码相机摄像，经过图像处理、网格匹配及相机标定等步骤，最终重构出表面的曲面模型。文中以人物头像为建模实例，验证了所提出的方法，初步效果令人满意。