目前我国城市轨道交通发展迅猛，仅北京、上海、广州这三个城市每年就要分别开工建设40多公旱线路。2010年，上海将建成十一条线、运营里程超过四百公里的轨道交通基本网络，满足每天五百八十万人次的客流需求，承担全市公交客流的比例将达到35％。地铁的狭小密闭性和人群高密集性，决定了地铁交通一旦发生安全事故，后果是极其严重的。而作为其中重要一环的地铁隧道，其安全性和稳定性不言而喻。 本文关注的是地铁隧道纵向的形变监测，介绍了一种基于高速立体影像单元的隧道监测新方法，这种方法区别于以往传统的监测方法，提出采用分布式智能图像传感器进行隧道形变测量。 本文首先介绍了课题的研究背景，分析比较了现存的和国外正在应用的地铁隧道监测系统的区别，并说明了本文研究的必要性和意义；其次，对高速立体影像系统作了理论性的介绍；然后研究了影像阵列传感器的配置问题，主要包括影像传感器的网络配置和安放其的自稳定系统；并且在其后的两章罩分别介绍了图像传感器的选用，镜头的设计等。 文章的结尾总结了本课题研究的成果和不足，就该课题的后续研究内容和方向进行了简要的探讨。