针对待测工件局部尺寸超出远心镜头视场范围的精密测量项目实际需求,本文重点围绕一种超视场尺度下基准关联远心测量方法进行研究。方法基于基准关联的思想,将视场中的局部坐标要素通过设计建模关联到了视场以外的测量基准中,解决了在超视场情况下的待测工件局部尺度精密测量的关键问题。以此为核心,相关的研究工作还包括:完成了验证系统关键部件的选型及设计构建,完成了系统中所用远心镜头标定方法的研究,设计构建了相关测量精度的验证实验,结果说明了该方法的有效性。所涉及的主要研究工作包括:(1)结合本课题实际需求,分析了该测量领域的相关技术现状,由此给出了课题研究的应用背景及研究意义;针对待测工件局部尺寸测量的特殊性要求,对多个关键性问题进行了分析,在此基础上给出了系统优选的设计方案。(2)完成了验证系统的设计构建,包括:关联组合靶标的定制设计、照明方式及光源的匹配选择、远心镜头及CCD相机的选型,以及完成了两路测量相机的同步外触发控制设计。探讨了远心光学系统中相关理论方法,完成了对远心镜头标定方法的研究,确定了远心镜头的平行投影模型以及相关标定参数,构建了该阶段验证实验,对方法的有效性进行了验证。(3)针对待测工件局部尺寸超出远心镜头视场范围的关键问题,完成了超视场尺度下基准关联远心测量方法的建模和验证。在空间坐标变换的基础上,按设计要求在支撑结构V型架的中性面上建立基准坐标系,将远心测量成像模型中的世界坐标通过基准关联的方式转换到基准坐标系中,对于基准关联刚体变换关系,采用基于奇异值分解的方法完成了对基准关联转换模型中的变量求解。(4)为验证本文方法的有效性,构建了系统验证实验环境,完成了支撑结构的重复性精度验证实验;完成了远心镜头标定方法的验证实验;设计并完成了超视场尺度下基准关联远心测量方法的验证实验;精雕靶标及工件实测的实验结果表明,本文测量方法对解决任务所要求的实际测量问题的有效性。