近年来,随着影视动漫、逆向工程和工业检测等行业的迅速发展,三维重建作为其中核心技术之一,受到了普遍的关注和研究。本论文研究的三维重建基于一个旋转平台,该平台绕其中心轴做指定角度旋转,拍摄物体多个角度图像,获取物体完整的三维模型。论文围绕多视角三维数据获取和处理上的若干关键技术进行探讨,主要有三维数据的获取,不同视角三维数据的配准、融合等技术。三维数据的获取。本文设计了基于双目立体视觉的旋转平台系统,该系统由两个摄像机及一个可精确控制的旋转平台构成。针对双目立体视觉在物体无纹理区域,匹配难度较大的问题,结合时空立体视觉方法,用投影仪向物体表面投射条纹以增加纹理,实现了物体表面无纹理区域的精确重建。多视角三维数据的配准是构建完整三维模型的重要一步,目的就是寻找不同视角数据的空间位置转换关系,从而将这些空间点云数据统一到一个坐标系内。本文提出一种简捷有效的配准算法。算法根据标定板图像角点信息,推导出不同视角下点云数据的坐标转换关系,进而实现数据粗配准。目前使用最为广泛的精配准算法是两视角ICP算法,在此基础上,本文实现了多个视角的全局配准ICP算法,实现了各视角点云数据的高精度配准。多视角三维数据融合是三维重建的另一重要环节,指合并不同角度采集三维数据的重叠区域,目前被广泛应用的有基于网格缝合和基于隐式曲面的等融合方法。本文实现了基于泊松方程的隐式曲面融合算法,较好地重建了物体表面。实验结果表明,采用本文提出方法构建的三维模型精度高,真实感强且视觉效果令人满意。