双目立体视觉是计算机视觉研究领域的重要分支之一。由于它可以直接模拟人类视觉系统的方式感知客观世界，而被广泛应用于机器人导航与航测、三维非接触式测量及虚拟现实等领域。因此，对基于双目立体视觉的三维测距中的关键技术进行研究，具有一定的理论价值和十分重要的现实意义。本文作者在双目立体视觉原理的基础上，对三维测距中的摄像机标定、立体匹配和非特征点三维测距等关键技术进行了理论研究和实验验证。　　在对传统摄像机标定方法进行分析的基础上，本文采用基于棋盘平面方格的半自动摄像机标定方法对双目视觉系统进行标定。实验结果表明该标定方法灵活、操作简单，且能满足实验精度的要求。　　在对双目立体视觉匹配原理进行分析的基础上，本文分别针对基于特征点和基于区域的两种匹配技术进行了研究和改进。实验结果表明采用基于特征点的匹配技术可以获取精确匹配点对，而对区域匹配中搜索窗口的改进可以提高搜索效率。　　双目立体视觉一般只能对匹配特征点进行测距，但在实际应用中，往往需要获取更多的距离信息。因此本文在特征点匹配和人机交互的基础上，设计了一种非特征点双目测距方案。实验结果表明该方案能任意选取图像上的非特征点进行三维距离测量，具有精度高、速度快和操作性强等优点。此外，本文对三维点云测距技术也进行了简单的扩展性研究。