Разработаны структурно-аппроксимационные алгоритмы анализа 3D-изображений и их применения в задаче метрологического контроля геометрических параметров поверхностей крупногабаритных промышленных изделий ячеистой структуры. 3D-изображения представлены в виде облаков точек, получаемых путем триангуляционного лазерного сканирования изделий. Суть алгоритмов состоит в синтезе и последующем анализе структурных аппроксимационных моделей линий точек, образующих 3D-изображения ячеистой поверхности изделия. Приведены результаты апробации в натурных экспериментах в сравнении с другими алгоритмами метрологического контроля ячеистых поверхностей промышленных изделий.