随着现代工业的发展、产品多样化的出现以及人们生活水平的提高,过去传统的测量内容和测量方式已经不能满足需要,物体的外形及外形数据的获取成为人们在测量领域一个新的重要的研究方向。特别是不规则的自由曲面、形体的三维测量,如模具外形、涡轮设计、发动机外壳、汽车外形等,如何快速、高精度地获取物体三维表面数据成为现代工业发展中一个亟待解决的难题。 论文根据现代测量技术的发展,针对3D轮廓测量技术的需求和应用,对3D轮廓接触式测量技术和多种非接触式测量技术进行了比较和分析。双目立体视觉测量系统具有速度快、精度高、非接触、非破坏性、操作简单、成本低等诸多优点。针对应用的需要,分析比较了各种摄像机标定方法,提出了经过改进的张氏摄像机标定方法和一种精确检测摄像机定标模板角点的新方法,建立了统一标定数学模型:分析比较了各种特征点提取算子和立体匹配方法,采用有效的特征点提取算子和基于极线约束的立体匹配技术,实现对物体三维形貌数字化测量。其内容既有方法上的也有理论上的,既有实验性的也有工程应用上的问题,它涉及到坐标测量技术、计算机技术、图像处理技术和矩阵理论等多学科领域。论文从理论上和实践上对双目立体视觉测量技术进行了深入细致的研究与探讨,完成了部分实验论证工作。