宽基线的视觉传感器配置使视觉测量具有较高精度,而且局限性和约束性较小,其应用前景广阔,是当前立体视觉技术的热门研究领域。航空测绘、资源分析、光学和雷达跟踪、飞行器巡航、导弹地形匹配以及医学诊断、气象预报、虚拟现实等诸多领域都依靠宽基线配置下的精确匹配信息以保证系统的实时有效性。传统的人工匹配方法费时费力,而且无法达到匹配精度,已不能满足现代技术领域的需要。本文研究的重点是宽基线配置下的立体匹配算法。针对不同的图像图形特征,提出了两种宽基线匹配算法:基于双重拓扑关系一致性的点匹配算法;基于线特征周边信息并结合拓扑约束的双视图线匹配方法。这两种算法对光照变化、几何畸变以及外界其它因素都具有较好的稳定性。具体研究如下:(1)给出一种基于拓扑学原理的宽基线立体视觉点匹配算法。建立双重拓扑关系一致性约束匹配模型,利用串匹配算法建立拓扑关系第一性约束,再通过邻域内有向点线对建立拓扑关系第二性约束,最后利用具有迭代过程的阈值计算方法校准。(2)给出一种宽基线配置下的线匹配算法。建立颜色柱状图来表征待匹配的线段。利用HSV量子化空间,简化了计算过程的复杂性。并给出一种基于线匹配的极线几何估计方法。(3)对匹配算法进行了实验研究,包括特征点和线的提取、匹配与去除误匹配。最后,对算法进行性能测试和误差分析,证实本文提出的两种算法具有较高的抗干扰性,较低的误匹配率,而且具有良好的实时性,可以满足宽基线配置下的立体匹配要求。