我国是个有着悠久历史的文物大国，文物修复一直是文物保护工作的重中之重。国内外学者对于该课题的研究主要针对文物残片的拼接修复，但对于文物缺失部分修复工作的研究，却鲜有人问津。本课题主要介绍了文物残片的三维修复方法，利用本课题中提出的双镜反射法，提取文物残片的数码二维图像，建立文物完整部分的三维模型，并对其残缺部分进行三维修复，从而得到完整的文物三维立体模型。本文涉及到的关键技术主要有改进的Canny边缘提取算法、双镜反射三维重建法、形状匹配和模糊匹配算法、图像拼接技术等。本文分为以下三个部分：第一，建立三维模型前的准备工作，包括图像采集、图像预处理和边缘提取三部分：采用本文提出的双镜反射图像采集方法，进行图像采集，使所需图片数量减少到两张，从而在尽量保证三维信息完整的情况下，节省了存储空间，此外可以对采集到的图像进行图像预处理，即通过数学形态学手段初步处理图像；再利用改进的Canny算法进行边缘提取；最后，对内外边缘进行轮廓提取，最终得到图像完整的外边缘轮廓。第二，采用文中提到的双镜反射法进行物体的三维重建。利用张氏标定法标定相机，获得内外参数矩阵，取得入射角；确定三维模型坐标系、确定三维点坐标、校准、从而得到物体的三维模型。第三，三维模型的后期处理工作。利用形状匹配和模糊匹配技术得到文物残损部分的三维模型，并对该模型进行纹理恢复。利用本文提出的文物三维修复方法，能够较好的获得文物残缺部分的图像。本文分别为木质、瓷质、塑料等不同材质的物体进行了三维重建，实验证明本方法对以上几种材质均具有鲁棒性，因而能够满足大部分文物修复工作的需要。本方法对具体的文物修复工作具有一定的辅助作用，可为文物修复工作者提供一定的参考意见。