面向利用视觉实时、精确测量软体机器人空间位姿较为困难的问题,本文基于双目立体视觉对软体机器人空间位姿测量方法进行研究,根据立体匹配的单调性约束性质,提出一种基于关键特征点检测的空间位姿测量方法。首先,对视觉测量的整个流程进行分析,推导并构建基于双目立体视觉的光轴汇聚模型和光轴平行模型,比较这两种模型的优缺点;基于张正友标定法对本文所用的双目相机进行高精度标定,获取位姿测量所必需的内参和外参。其次,提出一种标志点质心高精度定位算法,基于HSV颜色空间对标志点进行初步分割;采用形态学处理、基于几何特征的优化算法获取正确的标志点连通区域;通过Canny边缘检测和椭圆拟合实现对标志点质心的高精度定位。再次,对标志点质心坐标进行排序与分类,根据图像序列中的单调性约束,重建标志点在相机坐标系下的空间坐标;基于B-样条曲线对标志点进行拟合,得到测量目标的空间位姿;设计视觉测量系统精度评价实验,得出两种视觉测量模型的平均误差,并对这两种模型的计算效率进行分析。最后,基于图形界面开发框架开发了针对软体机器人的测量交互界面,使测量系统具有更好的可视化效果,并对不同的目标进行空间位姿重构实验,实时获取了测量目标的空间位姿,验证了测量系统的可行性。本文解决了由软体机器人表面特征难以提取所带来的立体匹配较难的问题,实现了对测量目标的实时、高精度空间位姿重构。