随着产品需求的多样化及先进制造技术的发展,对复杂结构的测量需求不断增长。在应对复杂的测量任务时,传统的针对长度、角度、直线度和平面度等的测量方式,其局限性日益突出。在真实的世界中,物体均以三维几何体的形式存在,当简单的几何量的测量不能满足特定测量需求时,对复杂结构的测量都将归结为对物体的三维形貌测量。轮廓法三维形貌测量技术是通过将平行光投射到待测物体的表面,而待测物体位于步进电机旋转平台上,最后利用远心镜头的平行投影来获取待测物体的正视投影图。通过步进电机的旋转,就可以准确的获得待测物体360。的正视投影图,通过对这些投影图像的处理,获取每一个角度的轮廓线,再使用OpenGL图元构图法,最终把每个角度的轮廓线拼接起来,从而恢复待测物体的三维形貌。在本文中,第一章介绍了当前比较常用的几种形貌检测的原理和方法,其中重点介绍了与本课题共同点较多的光学测量法。同时,还简单介绍了光学三维形貌的应用领域以及目前的研究现状。第二章详细介绍了本测量仪的关键技术：远心镜头的平行投影和OpenGL构图,重点介绍了OpenGL的两大管线——渲染管线和图形管线。在第三章,讲解了实验设备的硬件运行流程,即采用远心系统,使用旋转步进电机搭载待测物体,测量每一个角度的待测物体轮廓；同时,介绍了本设备的软件模块,重点介绍了图像的边缘检测。第四章,介绍了本课题软件算法的实现,从图像的去噪,到OpenGL计算三维重建后的立体图形。第五章,通过对比各种测量条件和测量方法的不同,分析对测量结果所产生的影响因素以及本设备的使用范围。在第六章中总结了作者在本课题所做的主要工作,存在的不足,创新点以及对本课题的前景展望。本文基于远心系统,采用轮廓测量的方法测出待测物体三维形貌参数,并进行三维模型构建。此过程中,主要的工作内容如下：1、探究了轮廓法测量三维形貌的原理和具体实施步骤,形成了一套基于远心系统的实验仪,并完成了图像采集、数据处理、三维重建等过程。2、研究了图像边缘检测技术,对于精确提取待测物体轮廓线,提出了最优化的解决方案。3、在大量的实验数据中分析了轮廓法测量三维形貌的优势和劣势,确定了实验仪的量程和精度。4、使用C++ Builder开发环境编写了与本实验仪相配套的算法程序,并结合实际需求,设计了不同精度、不同速度的测量模式,添加了全程演示和逐步演示、自动和手动测量等功能。