大型锻件是我国重型装备制造业的基础,体现了国家制造水平的综合实力。为保证工程领域重大装备中关键零部件在极端服役工况下的物理性能与机械性能,通常采用锻造工艺进行毛坯件加工制造。然而,受限于我国大型锻件的加工制造水平,当前锻造工艺材料利用率低、能耗大,亟需准确、可靠的测量方法获取锻件的几何参数,用以合理规划锻造工艺、提高加工精度。在复杂的工业现场环境下实现大型锻件热态几何参数的精确、实时测量是十分困难的。针对目前双目立体视觉测量难以实现大型锻件全局尺寸精确测量的问题,本文提出了多目立体视觉测量方法。采用两组由双目相机构成的视觉传感器,分别从不同视角采集表征锻件尺寸特征的激光光条图像,并重建锻件多视数据,在视场重叠区域投射激光辅助拼接靶标准确求取视觉传感器间的转换关系,采用拼接技术将锻件多视数据转换到参考坐标系下,从而实现锻件整体尺寸测量。本文深入研究大型锻件多目立体视觉测量中图像处理方法,包括激光光条图像质量评价、图像对比度增强和多视数据拼接。由于现场烟尘干扰、锻压机遮挡,导致光条图像模糊或局部缺失,无法准确表征锻件特征,需要进行图像质量评价,识别出降质图像。本文分析激光光条图像灰度分布特性,建立综合考虑单幅图像质量与左右图像相关质量的互参考激光光条图像质量评价模型。锻造现场激光光条图像质量评价实验结果表明,该方法准确评价光条图像质量,提高锻件测量效率。针对光条图像局部亮度不均,导致锻件光条特征提取不完整的问题,提出将小波变换与限制对比度自适应直方图均衡化相结合的光条图像对比度增强方法,并进行激光光条图像增强与标准件测量实验。实验结果表明,该方法有效改善光条图像质量,提高锻件局部特征测量的精度。将获取的锻件多视数据转换到同一坐标系下,需要保证视觉传感器之间转换关系求取的准确性。本文设计投射在视觉传感器视场重叠区域的非正交激光网格靶标,以网格交点作为拼接特征点,并提出基于感兴趣区域的拼接特征点高精度提取算法。利用重建的拼接特征点,采用粗拼接与精确拼接结合的多视数据拼接方法,求取拼接转换矩阵。在实验室8.6m×5m的视场中,拼接误差在0.1%以内,满足锻件测量要求。在锻造现场搭建多目立体视觉测量系统,测量方形锻件平均高度为1325.1 mm,验证了本文提出的多目立体视觉测量方法对大型锻件尺寸测量的有效性。