三维模型的孔洞修复是数字几何处理中的一个重要问题。它的应用领域非常广泛,如:古建筑、古文物的保存,草绘建模,颅骨修复手术,CAD建模等。现有的孔洞修复方法要么时间复杂度较高,要么很难恢复孔洞区域的几何特征只能得到孔洞的平滑修复。为此,本文针对现有的算法存在的问题,提出一种耗时较少且能够恢复孔洞区域显著几何特征的方法——基于特征线的孔洞修复方法。本文的主要工作有如下几个方面:(1)给出一种三维曲面上特征线的配准方法。本文首先探测三维模型上孔洞周围的特征线,再给出这些特征线的配准方法。这些特征线的信息有助于恢复孔洞区域的显著几何特征。(2)利用耳切三角化技术,提出了针对三维模型孔洞的一种基曲面构建方法。(3)根据孔洞周围探测得到的特征线的信息,对于孔洞区域的三角形,给出一种细分顺序和细分方法。为了能够充分利用孔洞周围的几何信息来恢复孔洞区域的几何细节信息,我们给出从孔洞边界到其中心沿着特征线添加细节的细分顺序。对于要细分的每个三角形,细分方法是利用该三角形的邻域点的信息和特征线的信息拟合二次曲面,再将三角形的重心投影到拟合的二次曲面上。(4)利用带约束的双拉普拉斯系统,增强孔洞区域的显著几何特征。