利用成像激光雷达和双CCD交会测量技术的优势互补,发展基于激光雷达和双CCD交会测量的新型三维精细成像技术,可以提高目标的检测和识别效率,高速实时地获得目标的三维精细信息。针对此应用背景,同时结合成像激光雷达的特性,本论文研究了三维精细成像中的双CCD交会测量技术。在此基础上,搭建了一套双CCD交会测量实验系统,对典型目标进行了三维测量和重建实验,验证了双CCD交会测量相关理论和参数标定算法的合理性,为发展三维精细成像技术奠定基础。首先,在研究双CCD交会测量数学模型基础上,采用误差分析方法,仿真分析双CCD交会测量精度与光轴倾角、有效焦距、基线长度、目标探测距离以及视场角等参数的关系,为设计符合实际要求的双CCD交会测量系统提供理论依据。为了与激光雷达复合完成三维精细成像,论文结合激光雷达的特性,建立了双CCD与成像激光雷达之间的视场约束关系。据此优化设计了双CCD交会测量系统的结构参数,搭建了双CCD交会测量实验系统。其次,全面研究了双CCD交会测量系统的全局标定方法。在分析总结现有摄像机标定算法的基础上,对张正友的平面模板标定法进行了改进,提高了摄像机的标定精度。基于单摄像机标定理论,讨论了双CCD结构参数的标定方法,并对标定精度进行了评估。为了确定双CCD坐标系与成像激光雷达坐标系的变换关系以便把两者统一起来,论文首先对现有的单CCD与成像激光雷达位置关系的标定算法进行改进优化,提高了标定精度。然后根据已标定出的双CCD结构参数和一个CCD与成像激光雷达的位置关系,推导出成像激光雷达坐标系到另一个CCD坐标系的投影变换矩阵,从而解决了重复标定问题,节约了系统标定时间。采用Harris角点检测算法提取图像中角点的亚像素坐标,并在此基础上利用基于奇异值分解的宽基线特征匹配算法,对从两幅图像中提取的角点进行了初步匹配。最后,利用搭建的双CCD交会测量系统对典型目标进行了三维测量和重建实验,并对实验结果进行了分析。结果表明,该实验系统基本实现了三维重建功能,从而验证了三维复合精细成像中双CCD交会测量有关理论和标定算法的正确性。