该文在现有的三维视觉测量研究基础上,探讨研究一种新的视觉坐标测量方法——基于靶标成象的视觉坐标测量方法.它是通过分析靶标上特征点在成像面上的成像变化来测量靶标与被测表面接触点的空间坐标.这一测量思路是对现有三维视觉测量思想的补充.论文首先建立了立体靶标三维运动的系统模型,并实现含七个未知量的非线性系统模型方程组的求解,同时分析了系统模型的测量不确定度.另外,论文对影响系统测量精度的离焦成像和测杆偏心等因素以及靶标平移参数和转角参数分辨率进行了分析和计算,并用仿真实验验证了系统模型的正确性.特征点图像处理的好坏,直接影响到测量的精度.论文结合靶标成像视觉坐标测量系统的成像特点,采用了基于边缘检测的特征点分离方法.再利用亚象素边缘检测来确定参加质心计算的点数,用质心算法来确定特征点像中心.另外,论文对基于亚象素边缘拟合确定特征点成像中心的方法和质心算法进行了分析比较,并用实验验证了理论分析的正确性.同时对亚象素边缘检测的可行性、CCD测量精度的基本限制等进行了分析.论文最后用实验测定了系统x,y,z向单独位移时的测量偏差值、单轴测量不确定度、空间点测量不确定度.从而系统验证了所提出的测量方法、建立的系统模型、提出的系统图像处理方法以及摄像机参数标定的正确性.