计算机视觉是图像处理技术应用的重要分支,也是目前广泛研究的热点.该文在分析立体视觉原理的基础上,探讨了双目立体视觉测量系统中的关键技术问题,重点解决了:(1)基于模板的CCD摄像机标定;(2)双目立体测量系统的建立和标定等问题,通过大量的实验,研究并验证了双目视觉系统中测量空间的测量误差分布,以及系统中各个实现环节对测量精度产生的影响.最后通过两个典型应用平面度误差的测量和空间物体的三维测量与物体表面的曲面拟合,验证了建立的双目立体视觉系统实现高精度空间目标测量的可行性.图像测量技术中的关键部件是CCD摄像机.在测量系统中,CCD摄像机本身的制作工艺、摄像镜头以及图像采集的过程等,会给测量本身带来较大误差.摄像机标定(包括CCD、镜头以及图像采集过程的标定)的目的是要减少并修正由此带来的影响.论文重点分析了线性和非线性系统模型,同时实现并改进了Zhang的系统标定模型.实验结果表明,采用非线性模型可以有效地减少双目视觉系统测量的非线性误差,使整个三维测量空间的精度基本一致.物体表面平面度的测量是双目立体视觉系统的典型应用.与传统测量方法不同的是:该文利用双目视觉原理,通过非接触方式获得平面上点的空间坐标,几乎不受平面摆位等因素的制约.文中采用最小二乘平面法和最小区域包容法验证了立体视觉系统测定平面度误差的可行性.三维空间点测量和曲面拟合对神经外科手术导航系统的研究具有重要意义.它是建立头部坐标系和确定头皮距的关键技术.论文完成了空间坐标点的交互测量系统,使用三种方法完成了空间物体表面的曲面拟合工作,并对三种方法各自的优缺点进行了阐述.