基于单幅图像的三维重建是基于图像三维重建的一个重要的研究领域,它是利用单幅图像的几何约束或者纹理等信息及有限的先验知识,实现物体的三维重建,是计算机视觉、图像处理和计算机图形学领域的一个研究热点。由于其利用信息少、重建简单、价格低廉等特点,受到国内外学者的重视,并在虚拟现实、古建筑物重建、城市数字化、文物恢复等领域得到广泛应用。本文使用单张数码照片对目标物体进行重建,主要对基于单幅图像的相机标定、基于物体几何性质的规则几何体的三维重建进行了研究和探讨。本文的主要研究内容如下：(1)对相机标定的方法进行了分析和研究,选择基于二正交消失点的性质实现单幅图像的相机标定。首先选择Canny边缘算子提取图像边缘；然后利用Hough变换检测直线,对检测直线自动分组,获取图像中两个正交方向的消失点；最后利用消失点的性质对相机进行标定。(2)对理想透视投影下规则几何体的三维重建进行了深入研究,提出了通过手动获得最少二维点进行三维重建的方法。首先从图像中手动拾取物体重建需要的二维点,根据相机模型矩阵恢复其对应的三维点坐标,然后计算物体完全重建需要的所有几何信息,最后利用OpenGL实现规则几何体(长方体、球体、圆柱体、圆锥体)的三维重建。经过仿真实验对本文提出的方法进行了验证,结果表明此方法具有可行性,可以满足一般虚拟现实的需要。