并联机构的位姿测量一方面能用于对并联机构的运动监测，另一方面可以作为位姿传感器实现并联机构的闭环控制。双目视觉测量方法具有非接触、成本低、操作方便等特点，因而，基于双目视觉的并联机构位姿测量研究具有重要意义。基于双目视觉的并联机构位姿测量主要存在测量系统参数的选择、特征点(标记中心)的准确定位及标记成像区域的快速跟踪等问题，本文主要针对这三方面问题进行了研究。　　首先，从提高并联机构位姿测量精度角度，研究了测量系统的参数优化问题。给出了双目视觉有效视场约束条件、特征点位置几何约束条件以及并联机构与摄像机位置约束条件。在利用误差理论对特征点像点提取误差下的位姿测量误差建模的基础上，给出了测量系统参数优化的指标，并利用遗传算法进行了优化求解。通过对特征点初始位置参数优化布置与特殊布置情况下位姿测量误差的对比研究，表明了在优化参数下系统能够获得更高的位姿测量精度，从而为实际系统的参数选择提供了依据。　　其次，从提高特征点像点提取精度角度研究了特征点的定位问题。利用Lyvers空间矩对直线边缘的亚像素定位原理，提出了基于空间矩的圆曲线亚像素边缘检测算法，并利用最小二乘边缘拟合算法来获取圆标记中心的亚像素位置，克服了传统的利用 Lyvers空间矩算法进行圆标记中心亚像素定位误差大的缺点。针对在并联机构动平台的运动过程中，圆标记所在平面与图像平面存在较大角度，导致特征点像点提取存在较大定位偏差问题，研究了特征点定位偏差的补偿方法。在对透视投影成像和非线性成像两种模型下的定位偏差进行建模的基础上，利用定位偏差是并联机构位姿的连续函数，并且在机构小位姿差异时定位偏差相近的特点，给出了基于并联机构位姿近似求解的特征点定位偏差补偿方法，仿真结果验证了该方法的有效性。　　然后，针对并联机构位姿测量要求对三个标记进行快速跟踪问题，提出了基于并联机构动力学模型及 Unscented卡尔曼滤波算法的波门预测方法和基于单杆动力学模型及位置正反解的波门预测方法。该方法不但可以克服以往目标相关跟踪算法存在的数据量大、运算复杂等缺点，而且避免了传统波门预测方法精度低的问题。仿真结果验证了上述两种波门预测方法的有效性，同时表明它能够获得比传统方法更好的波门设置精度。　　最后，针对某型并联机构，研究了双目视觉测量系统优化设计及实现问题。给出了并联机构技术指标和测量系统设计要求，确定了测量系统优化指标及约束条件，在此基础上完成了测量系统优化设计及实现，并在并联机构位姿测量实验的基础上，分析了测量系统精度和实时性。