大型试品跌落试验是对大型精密仪器、危险弹药、火控系统等大试品进行的跌落试验,是考核试品抗冲击安全性与可靠性的重要手段,为试品及包装抗冲击设计提供依据。针对目前大型试品跌落测试能力不足的问题,设计了一种应用于大型试品跌落试验的新型系统,将机械设计技术、自动控制技术和计算机视觉技术相结合,实现对试品跌落姿态的自动调整与测量,并取得试品跌落着地时的瞬时姿态角。研究了大型试品跌落系统工作原理以及跌落架的整体结构,包括抓取与释放机构、角度调整机构等。针对试验时大型试品吊装在空中,初始姿态调整和测量困难的问题,提出一种自适应投票阈值Hough变换线特征提取的方法,求出当前姿态角度值,判断其与预设姿态角差值,结合电机位置控制算法,实现对跌落姿态的自动调整。通过对高速摄影双目视觉的三维重建方法研究,实现对大型试品跌落着地瞬时姿态的测量。分析高速摄影相机的成像模型,给出各个坐标系转换关系,并选择张正友标定法实现相机标定。在研究SURF特征匹配算法基础上,对此算法误匹配较多的问题,使用RANSAC算法筛除误匹配点,提高匹配精度。针对稀疏匹配重构的不可视,提出SURF算法与种子区域增长实现视差的传播插值,并在视差连续性约束、灰度相似性约束与唯一性约束下,得到稠密的视差图,使得重建可视化。结合三角法求解试品三维坐标,使用中轴线法获取着地姿态角。模拟搭建实验装置,验证了提出算法的可行性。通过点云重建还原试品,计算得到最终姿态角。