在航空发动机地面试验中,测量发动机矢量尾喷口的几何形状参数,对于飞机飞行姿态调整具有重要意义。然而,由于矢量尾喷口的结构和运动过程复杂,测量空间范围变化大,现场测量环境恶劣,传统接触式测量方法难以满足实际需求。相比较传统接触式测量方法,视觉测量方法具有非接触、精度高以及稳定性好等优点,在航空测量领域得到了广泛的应用。本文结合中国航发四川燃气涡轮院的实际测量需求,在双目立体视觉基础上建立多目立体视觉测量系统对某型发动机矢量尾喷口几何形状参数进行测量。针对航空发动机矢量尾喷口结构和作动规律,搭建了多目立体视觉硬件平台,并结合辅助靶标完成了多目拼接算法设计,主要完成内容如下:（1）完成了测量系统的设计。其中,硬件系统设计完成了对多相机的布局合理设计、热防护与油污防护以及减振处理等,提高了多相机之间的成像角度、减少了相机的振动和抖动、实现了对于整个测量环境的降温、减少了油污对镜头的干扰等。软件系统完成了三个部分的程序设计:服务器端程序设计、通讯层程序设计、分布式计算程序设计。（2）针对发动机尾喷口图像结构复杂和混杂大量噪声的问题,采用传统的Canny算子不能有效的提取图像边缘和滤除干扰噪声,本文提出了一种改进的Canny算子尾喷口可调部件边缘检测算法。首先,利用局部均方差相关信息的方法代替高斯滤波,使得有选择的对噪声滤除的同时保留图像边缘;然后采用八方向Sobel算子求解幅值和方向,提高了边缘的定位精度;最后运用迭代最优阈值算法和Otsu自适应阈值算法分别求解高低阈值,能够代替传统人工进行阈值。（3）为提高双目视觉测量单元间的拼接精度,本文在双目立体视觉单元的基础上,提出一种随机法和穷举法相结合的拼接算法,并给出了具体的理论推导过程和仿真实验结果数据。仿真实验结果表明:利用拟合圆和真实圆之间半径绝对误差作为评价指标,数据拼接误差平均值为0.03cm,具有较高的拼接精度。此外,本文将求解的旋转矩阵转换为欧拉角,降低了算法的复杂度。在实验室内完成了对模拟发动机尾喷口几何形状（半径、面积参数）进行测量,实验结果如下:尾喷口的半径整体测量结果的绝对误差在2mm之内,喷管面积测试精度优于1%,可见本文所提出的方法是可行的,能够为研究矢量喷管对发动机推力的影响提供理论设计和试验的数据。