随着数字图像采集技术和处理技术的飞速发展,图像已成为人们获取信息的重要途径,应用图像的相关信息对产品的几何信息做出相关评定也就成了图像处理的重要内容之一。基于单目CCD摄像机的大空间监控环境下坐标定位是利用CCD摄像机作为探头,将被监控现场的图像输入计算机,然后运用图像处理的算法,进行空间坐标的变换(目标的空间定位)。本文将计算机视觉、计算机图形学与数字图像处理相结合,用摄像机拍摄的控制点(四个成正方形的控制点)图像,通过对目标图像的分析与处理,对原图像进行重建,以此确定目标的空间坐标,从而实现定位功能。本文着重研究了单目CCD摄像机的采集图像的几何畸变校正和透视投影校正。由于实际工程中,为了降低工程费用等原因,多采用广角镜头采集数据,使得采集到的图像存在几何畸变,同时由于成像原理,还有透视投影造成的透视效果。在传统方法中,多采用摄像机标定的方法,进行分析及校正,但由于所求参数过多,不便于实际应用。本文首先进行几何畸变校正,然后进行透视投影校正,在重建后的图像基础上,建立图像坐标和实际坐标间的关系模型(简单线性关系),即可进行目标定位。在几何畸变校正上,研究了图像几何畸变类型,其主要几何畸变是径向畸变,根据直线成像后还应为直线来设计相应的校正方案,简化了校正方法,提高了算法的运行效率,实际校正结果表明此方法是有效的。在透视投影校正中,对比以前透视校正的优缺点,提出利用透视投影中的灭点原理,进行透视校正。在以上研究的基础上,本文提出了基于计算机视觉的大空间监控环境下空间坐标变换方法的总体设计方案,给出了软件设计的具体实现方案。实践证明,该方法是行之有效的,具有较高的准确性和可靠性。