随着计算机信号处理能力的增强和图像处理技术的发展，双目立体视觉作为一个多学科交叉的领域，成为计算机视觉领域中的研究热点。双目立体视觉技术即模拟人类双眼处理景物的方式，运用摄像机从不同位置对同一目标物体取像，实现对景物立体信息的感知。把双目立体视觉基础概念和理论方法作为出发点，将双目立体视觉广泛运用在空间几何尺寸的精确定位和测量，这样便产生出一种新的概念——视觉测量。视觉测量以计算机视觉理论为基础，涉及光学、光电子学、图像处理、模式识别、信号与数据处理及计算机技术等诸多学科。其应用正逐渐渗透到航空航天、军事装备、生物医疗、目标识别、装备制造、工业测量和自动化控制等诸多领域。双目立体视觉测量的全过程包括摄像机标定、图像获取、图像的预处理、特征提取与匹配等主要阶段。本文以双目立体视觉技术为基础，围绕摄像机标定、图像预处理、特征点提取与匹配、三维坐标恢复等关键技术进行了理论和实验的研究，建立了一套基于双目立体视觉技术的目标测量系统，在保证精度的基础上简化了测量过程，并最终实现了对目标物体深度以及尺寸的测量。本论文的主要工作内容如下：（1）在现有算法的基础上，设计了一套适合本系统的图像预处理方法，去除掉在图像获取中携带的噪音和背景干扰信息，使目标物体的有用信息更加突出。分别研究了Harris角点提取算法和SUSAN角点提取算法的优缺点，通过实际情况需求和实验对比分析，决定在对获取图像进行预处理后，采用Harris方法提取目标物体图像的特征点。（2）深入的学习了摄像机标定原理，并在实验条件许可的情况下选取精度较高且操作简便的张氏标定方法,完成了双目立体测量系统内外参数的标定。标定过程考虑到了非线性畸变，并进行精度多层细化纠错，实现了高精度的摄像机标定。（3）介绍立体匹配的基础知识，并根据SIFT特征的匹配算法原理，进行了基于SIFT特征的匹配实验。（4）引入极线校正的概念，对立体图像对进行先校正后匹配，从而大大的简化了立体匹配和三维信息恢复的过程。分别介绍了基于任何摆设的双目立体视觉系统和平行双目立体视觉系统下空间点三维坐标的计算方法。最终根据本系统的特点，采用了视差测距的方法对目标物体进行了深度及尺寸测量，验证了测量精度并进行了相对误差分析。利用MATLAB和VC++6.0实现了系统的编程。实验结果证明，利用该基于双目立体视觉的测量系统可以有效的对目标物体进行深度及尺寸测量。