相机标定是计算机视觉应用中最重要的环节之一。随着工业的迅速发展,大尺寸形体的整体三维测量需求日益增加。本文针对大尺寸形体的三维测量提出了一种基于同心圆与子板拼接的广角相机标定方案,并将标定结果应用于大型环肋可展开天线的测量,证明了该标定方案的可行性。本文的主要工作包括基于同心圆图案的改进的相机内参标定方法、基于同心圆高精度定位的相机畸变系数求解、广角标定模板的设计和拼接以及基于立体视觉的待测三维形体的测量。首先,本文阐述了射影几何基本理论和相机的成像模型,包括理想相机模型和畸变相机模型。接着分析了Meng的基于圆环点的相机内参标定算法,并在此基础上提出了一种改进的基于同心圆图案的求解相机内参的方法,随后给出了基于同心圆高精度定位的相机畸变系数求解方法,通过理论分析和实验数据阐述了算法的可行性。其次,针对广角相机标定模板尺寸大的特点,提出一种基于子板拼接的大视场虚拟模板方案,该方案解决了模板尺寸大不易加工与携带等问题。其后,本文应用所提出的标定算法结合设计的广角标定模板,对广角相机进行了标定。最后,将广角标定结果应用于大尺寸待测三维形体的测量。实验采用了基于立体视觉的整体测量方案。通过采集天线两个不同角度的图像,利用广角标定结果和立体视觉原理对天线进行了整体测量。首先通过编码点的检测、匹配及之前已确定的内参求解相机的投影矩阵,然后利用相机畸变系数对标志点进行畸变校正并利用立体视觉原理测量标志点的三维坐标。最终将测量结果与天远三维测量系统测量得到的结果对比,验证了本文广角标定方案的可行性与实用性。本文提出的基于同心圆图案的广角标定方案经实验验证具有很好的实用性和参考价值。