立体视觉技术是计算机视觉领域的主要课题之一，作为立体视觉技术新近发展的一个重要分支，单目立体视觉技术在移动机器人导航、医学图像分析、国防系统等方面有着广阔的应用前景。与双目立体视觉技术不同，单目立体视觉技术只需要一台摄像机或其它图像采集装置在定点对目标场景进行拍摄，由于空间物点的深度信息与摄像系统的参数和物体所成像以及像的清晰度及模糊度有关，通过获取摄像机参数和物体像的相关信息并进行分析处理，就可以计算出空间物点的深度信息，从而完成目标场景的深度恢复及三维重建。 本文对基于双焦成像的单目立体视觉技术进行了详尽的阐述，对如何得到较为理想的图像进行了深入的分析，主要研究了与其相关的摄像机标定技术、角点探测技术和图像校正技术，另外对单目立体视觉的其余部分也进行了相应的介绍。 本文首先着重对单目立体视觉的基于双焦成像算法进行了分析，论证了其适用的范围，讨论了该方法的重点和难点。另外在实验中发现，图像对间细小的偏移和误差会对深度结果产生很大的影响，也即获得精度较高的图像对是对以后各部分处理的基础，由于这些偏移和误差除了摄像机拍摄时自身的数字噪声以外，很大程度上是因为光学系统的不精确和成像装置自身的不理想而造成的，因此摄像机标定是必不可少且较为重要的环节。 本文其后着重对摄像机标定技术进行了深入的研究，并选择出较适合的两种标定方法，分别是Tsai提出的基于径向排列约束方法和Zhang提出的基于2D平面靶标方法，其中对zhang标定方法中的一些问题进行了认真的探讨并做出了了详细的介绍。另外对与摄像机标定相关的角点探测技术也进行了介绍和分析，给出了与本课题研究相适应的角点探测算法，该算法能够达到半像素精度，且实验证明探测结果比较理想。在摄像机标定之后，本文分析了如何通过标定出来的内外参数结果对畸变图像进行校正，介绍了两种情况下的校正算法，根据校正处理运算量很大的情况提出了相关的校正策略，并用实验给出相应的标定结果和校正结果。 本文然后对其余部分进行了相应的介绍，在整合各部分的程序后编写了基于Matlab的单目立体视觉用户界面演示程序，由演示程序可以对单目立体视觉技术的整体系统结构和处理流程有较为直观的了解，并且由于各部分功能均提供了相应的接口程序，因此可以比较方便的在后续的研究工作基础上对其进行相应的修改和完善。