双目立体视觉是当今社会计算机视觉研究领域一个热门的方向,它是通过双目摄像机模拟人类双眼的视觉功能,通过计算机对图像信息进行处理实现对客观世界空间场景的辨识和理解。如今它广泛应用于现代社会的许多领域,比如机器人视觉导航、无人机的航测、医学外科手术导航、三维非接触式测量以及虚拟现实等。因此,基于双目立体视觉对空间物体展开三维数字化技术的研究与应用具有重要的理论与实践价值。本文围绕双目立体视觉三维数字化过程中的摄像机标定技术、图像匹配技术和三维坐标还原技术三个主要方面展开研究,本文主要工作包括以下几个部分:(1)摄像机标定。采用张正友的标定方法展开摄像机的标定工作,实现了基于Matlab标定工具箱和OpenCV两种方式下单目摄像机标定和双目摄像机标定的工作,并根据标定结果对图像进行了校正,比较了两种方式实现的标定程序在标定效率、重投影误差方面的优劣。(2)立体匹配。实现了 SIFT和SURF两种特征算法下图像对的匹配工作,并通过随机抽样一致算法(RANSAC)有效的剔除了初始匹配关系中存在的误匹配,采用误匹配率评价了 SIFT和SURF两种特征进行立体匹配的有效性。(3)三维数字化。研究提出一种在双目相机任意位姿状态下恢复空间物体深度信息的算法,完成了目标物体的三维数字化工作,结合三角剖分、纹理映射等重构出目标物体的三维数字化模型。从最终实验结果来看,本文搭建的立体视觉平台准确地提取出物体表面的特征信息,完成了图像对之间的匹配,并且恢复出目标物体的深度信息,结合后续三维重建流程中三角剖分、纹理映射等可视化工作,比较好的重构出目标物体的空间结构和几何外形。