本文依托于实验室设计的双目立体视觉空间坐标测量系统,该系统应用于地形复杂多变的山区,整个系统内使用了超过20台摄像机,总监测面积超过5平方千米。针对该系统监测范围大,每台摄像机的焦距与空间姿态各不相同的情况,本文对适用于野外大视场环境下的标定方法进行了研究。本文的主要研究内容及创新点包括:1.阐述了课题的研究背景和意义。对摄像机标定方法的国内外研究现状进行了分类说明,并分析了现有大视场条件下摄像机标定方法的优缺点。2.对双目立体视觉空间坐标测量系统进行了介绍。详细说明了系统的各部分构成与工作原理。3.简化了摄像机的成像数学模型。详细介绍了理想条件下的摄像机成像模型,并在此基础上结合现场条件将摄像机的待标定参数简化到4个。4.提出了一种新的单相机分步标定方法。该方法首先通过北斗卫星导航系统(BDS)获取摄像机视场内任意两个标定点及待标定摄像机的BDS坐标,然后读取标定点的图像像素坐标,根据对角相等及非线性最小二乘法实现焦距与旋转角的分步标定。仿真分析显示,该方法的标定误差不超过0.3%;直径200m的圆形监测范围内,采样点的空间坐标相对测量误差不超过0.5%,实验结果符合仿真分析结论。该标定方法简单快速,满足系统的精度要求。5.提出了一种新的立体视觉系统自标定方法。该方法基于对极几何数学模型,利用立体视觉系统拍摄的成对图像,提取匹配特征点对,并据此进行基本矩阵与本质矩阵的计算,从计算结果中分解出两台摄像机的内部参数与相对位姿,同步完成立体视觉系统中两台摄像机的标定工作。实验结果表明,使用该方法获得的标定参数进行解算,校验点的空间坐标测量误差不超过1m,相对定位误差低于0.5%,满足系统的精度要求。该标定方法省去了现场标定点的布置工作,进一步简化了标定流程,提高了标定速度。6.对本文提出的标定方法进行了总结,并提出了未来的改进方向。