随着我国工业的发展,工业制造行业对于工业零件的加工精度要求越来越高。使用传统的测量方法测量大型工业零件,存在如处理周期长、操作繁琐、自动化程度低等缺点。使用近景摄影测量技术对大型工业零件的关键点测量具有快速、高效、高精度等特点。由于工业零件表面纹理匮乏,往往通过在被测物体表面关键部位放置编码标志点和非编码标志点来构造测量环境,使用摄影测量技术重建这些标志点,根据这些标志点的坐标进行零件质量检测。其中非编码点由于没有编码信息来引导匹配,如何百分之百的得到非编码点的正确匹配是一个技术难题。采用附加距离约束的光束法平差可以把距离约束纳入到整体的光束法平差中,可以使解算结果更加精确。增量式重建方法可以在每次拍照完成后让人观察到重建结果,可以在拍照的过程中给人以良好的反馈。本文从理论和实践两个方面进行了增量式的基于标志点的摄影测量系统的研究和讨论,并完成了相关的实验验证,主要的研究内容以及结果如下:第一、研究了摄影测量相关基础算法和理论,简单介绍了标志点的提取、识别、以及编解码方法,相机的标定方法,随机采样方法,为基于标志点的摄影测量系统的实施提供了理论的基础。第二、研究了非编码点的匹配问题,分析了使用核线约束的两视图匹配以及常规的三视图匹配的缺点。分析了在没有非编码点遮挡以及相应的相机和图像参数良好的情况下,使用反投影误差约束可以得到良好的匹配结果。提出了使用反投影误差以及深度值最小的约束对常规匹配的结果进行进一步优化。实验验证了本文中的方法在三视图基线近似平行以及基线分布良好的情况下都可以得到高正确率的匹配,为基于标志点的摄影测量系统的实施提供了一种稳健的非编码点匹配方法。第三、研究了在场景中加入长度基准尺的附加距离约束的光束法平差,首先使用长度基准尺的编码点之间的距离和对应的重建的编码点之间的距离,得到模型的粗略比例尺,使用该比例尺对基线和重建点坐标进行缩放,得到的结果作为光束法平差的初值,采用相似变换模型作为物方坐标系到相机坐标系之间的变换模型,并对距离残差和像点残差分配不同的权重,整体平差优化相机的内外参数、畸变参数、模型缩放参数、物方点坐标,最终获得高精度的重建结果。第四、提出了一种增量式重建的流程,该流程使用两幅图像通过相对定向构建初始模型后,逐次添加图像,通过编码点号得到图像点和对应的重建点使用后方交会得到新加入图像的位姿,在已计算图像的未匹配的编码点中寻找与当前图像未匹配的编码点相同点号的点来进行匹配,然后进行整体的附加距离的光束法平差优化相关参数。把已经重建的非编码点映射到当前图像上寻找非编码同名匹配点,剩余的非编码点可以使用与当前图像编码点重合最多的两张图像,根据本文提出的三视图匹配方法进行剩余的非编码点匹配。在重建的同时进行相机的标定。利用实际的数据进行了实验,验证本文的方法可行。