双目视觉由于仿照人类视觉的立体感知过程，成为计算机视觉领域的研究热点。立体匹配是双目视觉中最关键的步骤，立体匹配根据对所选特征的计算，建立特征间的对应关系，将同一空间点在不同图像中的映像点对应起来，并由此得到视差图像。本文利用双目立体视觉系统获取的图像展开了立体匹配的研究工作。 首先全面阐述了双目立体视觉理论及研究内容，并且根据选择的立体视觉成像系统模型介绍了立体视觉测距的基本原理。 其次在视觉图像预处理阶段，介绍了图像的灰度线性变换、直方图均衡化、平滑滤波及图像锐化等内容，并给出了视觉图像预处理的结果图。 另外在分析了边缘检测算子对图像特征提取的基础上，针对立体匹配的要求，研究了一种基于对称指数滤波与Laplacian相结合的边缘检测算法。 最后阐述了双目视觉立体匹配原理，详细分析了立体视觉匹配算法。针对灰度相关匹配计算量大、特征匹配算法复杂的特点，研究并实现了一种基于多特征约束的分阶段立体匹配算法。实现过程中，选择特征与区域相结合的复合基元，在第一阶段通过灰度相关双阈值判断获取最佳匹配点和候选匹配点，第二阶段则以第一阶段粗匹配结果为基础，依据图像的视差相容性约束寻求最佳匹配。实验结果表明，该算法取得了较好的匹配效果。