人类的双眼不仅能够感知物体的颜色、形状、质地，还能感受到物体的距离远近。通过模拟人眼的双目系统，标定摄像机的内部参数、摄像机之间的距离，由物体在不同摄像机中成像的位置，通过匹配物体所成的图像的特征，利用三角几何的原理，计算出物体远近距离，在计算机中重建出物体的空间立体图像，这就是立体视觉的基本原理。 由于人造环境及物体有很大部分都有明显的边缘线段特征，以边缘线段特征进行立体视觉处理将有广泛的应用前景。线段特征既有角点特征的显著性，又有一些面特征的信息丰富性，所以以边缘线段特征的立体视觉匹配算法具有较高的研究价值。本文选取了特征线段作为立体匹配的特征基元，研究基于线段特征的立体匹配算法。 本文首先分析了双目立体视觉三维重建的基本原理，然后重点研究了基于边缘线段特征的立体视觉的关键技术，包括图像的边缘检测、Hough变换的线段提取、线段融合、双幅图像的线段匹配等技术，作者提出动态阈值的改进的Hough变换应用于线段提取，和基于约束的一种新的线段匹配算法。最后介绍了一个基于边缘线段特征的立体视觉匹配的软件平台、基于该平台的双目立体视觉图像的试验及其结果。试验验证了算法的可行性和准确性，以及算法具有较好的速度和正确率。