随着现代制造技术在微尺度范围内的应用，面向的操作对象的尺度也越来越微型化，比如靶球和生物细胞等，因此对于这些操作对象的测量精度要求也越来越高，人工测量方法对于人力和物力都有着巨大的考验，并且测量的结果也是差强人意的。因此，需要一种高效的、高精度且测量范围广的手段进行微观方向的测量，基于机器视觉技术的测量方法就走入了我们的视线。　　在通过探针对于微球进行操作时，需要对探针的姿态及位置定位，从而实现自动化和智能化控制。本文全面的研究了基于双目视觉的三维空间点重构一些方法，采用双目立体视觉技术求取了探针的位姿。总的来说，本文的研究内容包括一下三大方面:　　第一，对于整个双目立体视觉系统进行标定，标定是为了获得三维空间点与其二维像点之间相互对应的映射关系，而且为了后续的三维重建和恢复建立一个世界坐标系。相对于传统的视觉标定方法，本文采用了一种可适性强，简单方便且精度比较高的立体视觉系统标定方法。　　第二，从图像特征点不明显的左右两个探针图像中提取特征点与匹配，由于左右两个相机所在的位置不同，两探针图像中的边缘特征并不是相互对应的，所以需要寻找探针上不跟随相机的摆设位置变化而变化的特征。因而，本文采用仿射基本矩阵结合探针几何学特征的方法，该方法成功的提取了左右探针图像的特征点并完成匹配。　　第三，对探针进行视觉三维重构和测量，根据三维空间点重建的计算模型，对于探针的位姿进行测量，根据测量结果，对探针对准进行路径规划。为了提高精度，减少视觉测量误差，本文进行了误差分析，指出误差主要产生于图像处理，系统标定和特征点匹配的过程中。