向家坝水电站是金沙江下游通往长江上游的重要通航枢纽,它的建立改善了金沙江下流区域的航运条件,金沙江下游航运事业愈发繁荣[1]。与此同时,船舶大型化的发展趋势,导致向家坝时常发生超高船舶撞击坝区主体建筑的水上交通事故,给坝区通航和船员的生命安全带来了巨大威胁,因此一种有效的测量方案显得尤为重要。但向家坝现场水域宽、水位变化大,通航船舶的大小差异也比较大,在目前现有的测量方案中,并不能满足在这些外在条件因素下进行有效测量,在此背景下本文提出了基于多目成像宽范围船舶高度检测技术。该测量技术采用的是计算机立体视觉原理[2],通过空间中的一点,在主、辅相机中的成像坐标,利用对摄像机标定校正得到的参数,便可以确定该空间点相对主相机的空间位置。本文提出的测量技术主要包括相机标定校正模块、最佳相机匹配模块、立体匹配模块和运动目标检测模块。运用张正友标定法和Bouget校正算法确定摄像机之间位置关系和消除摄像机本身的畸变,并对拍摄到的同一组图像进行校正;船舶驶入多目视场后,通过最佳相机匹配模块匹配最佳测量的主、辅相机,提供给后续立体匹配和动态目标检测算法运算;然后采用三帧间差分法与Vi BE建模法相结合的运动目标检测算法,检测出动态船舶的最高点;最后对基于Census变换半全局立体匹配算法[3]从匹配的四个步骤进行优化改进,得到匹配精度较高的视差图,将最高点带入到视差图中得到船舶的相对高度。为了验证本文设计开发的船舶高度检测技术的有效性,通过校内模拟实验、向家坝现场货运船舶实测,本文提出的多目成像宽范围船舶高度检测技术,可以有效满足向家坝测量现场水域宽、水位变化大以及船舶高度差异大的条件;并通过对立体匹配和动态目标检测算法的改进,明显改善了立体匹配在弱纹理区域和边缘区域的匹配精度,提高了最高点检测的准确性,并使得算法在实时测量上有了较大的提升。大量测量数据表明,通过本文提出的船舶高度测量技术,测量的船舶高度误差在19cm以内,满足向家坝项目要求,证明本文提出的基于多目成像宽范围船舶高度检测技术的测量方案具有可行性和有效性,为保障向家坝货运船舶通航安全提供了有力的技术支撑。