双目立体视觉是计算机视觉的一个重要研究课题,在军事,工业等领域有着广泛的应用。本文对相机的标定、立体匹配算法以及双目被动测距技术进行了深入研究,着重研究了基于区域的立体匹配算法和低照度场景下双目立体视觉的特殊应用,并搭建了正常光照双目立体系统以及低照度双目立体显著目标距离测定系统。在正常光照条件下,针对区域立体匹配算法中固定窗口和权重影响匹配精度的问题,本文采用了一种基于图像彩色-灰度边缘的自适应窗口生长方法以及自适应权重的彩色图像立体匹配算法。该算法首先根据图像中彩色差异性提取彩色边缘来对图像的灰度边缘进行补充；然后采用一种基于边缘的自适应窗口生长方法,设置一种几何距离结合颜色距离的权重模型；最后以左右图像窗口内差异加权累加作为相似度,逐点计算视差,获得稠密视差图。利用Middlebury数据库与其测评系统,进行算法仿真,实验结果表明,本文算法能够提高边缘区域的匹配精度,匹配速度快。构建了双目立体视觉系统,使用本文算法对采集的图像进行立体匹配,达到预期效果。在低照度条件下,为解决双目立体视觉中存在的目标识别度低的问题,采用了最大熵法结合整体光强变化的阈值选取方法提取显著目标,提高了目标识别率；针对位置已固定的双目立体装置,提出了一种光轴非平行测距模型,减小了光轴-光心位置误测量带来的测距误差；搭建了显著目标测距系统。室内外的实验结果表明,采用本文的测距模型与阈值选取方法的双目立体视觉装置在低照度下具有较高的测距精度及目标识别率。