针对双缝校准光幕测速系统中对20mm小靶距的高精度测量需求,提出利用线阵CCD采集由双缝光幕靶线阵列LED光源发出经接收装置两道光阑后投影出的双光幕图像,经图像处理算法,计算双光幕中心之间的距离,实现靶距高精度测量的新方法,对靶距测量系统及算法进行了研究。首先,分析了双缝光幕靶中光幕的构成及幕形结构,依据技术指标要求对靶距测量系统进行了总体方案设计,介绍了靶距测量系统组成及测量原理,完成了CCD相机、镜头、一维直线运动导轨等关键器件的选型。其次,分析了双缝光幕靶的工作原理,并对双缝光幕靶中光源装置和接收装置的功能、结构进行了介绍。根据靶距测量系统的设计方案,完成了可移动相机支撑机构、垂直固定支架、相机固定部件以及可调平底座的结构设计,通过对靶距测量系统的精确安装与装调,能够实现对双光幕图像的实时采集。再次,根据CCD相机采集的双光幕图像信息的特点,探讨了光幕图像处理方法。选用中值滤波法对图像进行预处理,采用大津阈值法进行阈值分割,利用最小二乘法对双光幕图像进行高斯曲线拟合,提取双光幕图像边缘,利用差值法计算双光幕图像的中心距,获得靶距测量结果。并探讨非平行光幕的图像检测及识别算法,此算法能够检测出梯形光幕、畸变光幕。最后,基于有效靶面为30Omm × 150mm的实验双缝光幕靶以及靶距测量装置,进行了靶距测量实验,并对靶距测量误差进行了分析。实验结果表明,文中所提出的靶距测量方法有效可行,该方法还可实现对非平行光幕的识别与检测。