多相机系统在视觉系统中以其高精度、大视场和能够进行全场测量的优点被广泛应用于各种测量过程中。标定是多相机系统应用于重建测量的首要步骤,其算法的稳健性和结果的精度高低直接影响重建结果的准确性。多相机系统中各个相机的拍摄角度和拍摄范围不同导致各个相机之间难以存在公共视场,在标定过程中同时拍摄到靶标并一次性完成标定过程是非常困难的,这对相机的标定研究提出了新的要求。文中对多相机系统的成像几何关系和现有的一些标定算法进行了研究,针对在多相机标定中存在的局限性和不足提出改进方法。本文的主要研究工作包括:(1)基于张正友的平面模板标定方法对立体标定部分进行改进,实现一次性求解外参数的过程。该方法是利用张正友算法计算出每个相机的内参数和相对于其所拍摄的靶标的位姿关系,根据各个相机相对于靶标的位置关系,利用点在各个坐标系中的坐标转换关系,在MATLAB平台上进行算法的程序编写和实现,在外参数的计算过程中极大的简化了标定步骤和次数。(2)对基于圆球的Orthogonal标定算法的稳定性进行了研究,对多次重复实验结果的误差比率进行了统计。首先对球的成像过程进行了详细的研究,并建立球的投影和绝对二次曲线的投影(IAC)及绝对二次曲线对偶的投影(DIAC)的联系,在正交约束关系下对线性求解出IAC的算法进行了推导,从而求出相机的内参数;对该方法在实验应用中的稳定性进行了分析,给出了对该方法造成影响的几个因素。(3)在Orthogonal标定算法的基础上改进了DIAC的求解算法并进行了非线性优化,根据球心及其投影位置给出了畸变求解方法。基于圆球标定的特点和正交约束条件,利用求解圆球投影、球心投影和DIAC之间的系数来辨认DIAC,为了满足DIAC正定的条件,并对其进行了非线性的优化;根据求出的球心坐标和球心投影坐标计算相机畸变。实验验证了该方法的正确性,并给出了实验的成功率。