研究目的:目前,在体育中的三维空间标定主要通过测量三维立体框架来实现,由于三维立体框架体积、重量都比较大且安装起来费事费力。因此,本文在总结分析目前国内外三维运动解析系统中摄像机标定技术研究的基础上,针对使用三维立体框架进行摄像机标定在标定范围、误差、便携性及时效性等方面存在的不足,提出了使用平面棋盘格标定板进行三维空间标定的新方法。研究方法:在5米、10米、30米拍摄距离下,分别使用三维立体框架和平面棋盘格标定板对一米板重建精度进行比较;另对一米板处于平面标定板控制范围内、边缘及外时,进行空间误差分布分析。研究结果:1.首先在同等拍摄条件下,平面棋盘格标定测量得到的结果精度范围在0mm至2mm,明显优于传统三维立体框架标定结果的2mm至4mm,且更趋于稳定;同时数据显示,测试结果的误差随着拍摄距离的增大而减小。2.空间误差分布数据结果显示,无论物体是否位于控制点范围内,误差都在2mm以内,与以往被标定点在三维立体框架所确定的空间范围之外时相比,误差呈减小趋势。3.在标定操作过程中,棋盘格标定法以电脑自动标定标记点代替了以往的人工标定标记点,从而减少了标定过程中影响误差的人为因素。4.最后本文实现了基于平面棋盘格标定板的摄像机空间标定在体育运动中的应用,设计了体育应用中大范围测量使用的标定板,以及相关配套的标定系统。研究结论:实验结果表明,本文的方法及系统具有显著的优势,与传统三维立体框架标定相比,平面棋盘格标定技术具有显著的优势,并克服了三维立体框架在使用中的不足,适用于体育大范围、高精度的场景。