随着社会经济的发展，全站仪在地质勘探、大坝及隧道变形监测、城市规划与建设等中的应用越来越广泛，以往的“一人测量，一人跑杆”的传统测量模式已经不能适应经济建设的快速发展，因此智能全站仪的发展直接关系到工程建设与国防建设的快速发展。目前智能全站仪涉及到的关键技术主要有轴系马达驱动技术，自动目标识别（automatical targe recognition）光路系统、自动目标识别技术、目标跟踪技术等，其中自动识别技术是实现全站仪智能化的最重要环节之一。这些技术在国外智能全站仪的发展中已经得到广泛应用，而国内在这方面的研究还不够成熟，为了促进国内全站仪测量技术向自动化、智能化方向发展，本文针对智能全站仪中的关键技术之一—角偶棱镜自动识别技术展开研究，主要研究内容如下：1、根据智能全站仪的目标照准原理，对望远镜光路系统、角偶棱镜成像原理及成像质量的影响因素做了研究，同时对角偶棱镜的结构原理与回光反射特性做了研究2、根据角偶棱镜光斑图像特性及其几何特征，针对角偶棱镜光斑图像特性设计了图像分割算法，在研究常见的光斑图像识别算法基础上，依据棱镜光斑图像特性设计了基于形状特征的光斑识别算法。3、在光斑识别的基础上，对常见的光斑中心定位算法做了详细研究，并结合棱镜光斑图像特性使用平方加权重心法提取光斑中心，并通过仿真光斑图像对几种光斑中心定位算法精度验证，其中平方加权重心法精度最高，精度达到0.06像素。4、在研究了智能全站仪的目标照准原理的基础上，提出自动照准数学模型，设计试验方案，求解数学模型参数，得出数学模型测角精度。依据数学模型的拟合参数，设计自动照准试验方案，验证智能全站仪原理样机测角精度，分析误差产生原因，并提出改进方案。