基于对双目测距系统不易被发现、隐蔽性好的特点,本文深入研究了双目测距系统,根据双目测距系统原理,设计出高精度双目测距系统。为保证双目测距系统测距精度,要对该系统进行系统标定。本文分别进行单目摄像机标定和双目测距系统标定,完成摄像机的主点坐标(u0,v0),纵横比s,焦距f,畸变系数k,旋转矩阵R和平移变量t的标定,并且确定了系统旋转矩阵,系统平移变量,基线长和光轴夹角。主点坐标的标定精度直接影响了系统的标定准确性,本文提出了一种新的、标定精度更高的主点标定方法,根据光学系统成像特性,选取一束与光学系统主光轴平行的光线,则光学系统物点与像点之间所连直线必过主点。调整物点位置,在不同距离上与相应像点的连线交点即为主点,标定出摄像机主点坐标,通过实验验证,该方法标定精度达到亚像素级别。本文实现了对双目测距系统的标定。改进了Tsai两步法,标定出主点坐标及纵横比后,再根据两步法的标定原理,分别对两个摄像机的其他未标定的参数进行标定,最后标定出双目测距系统的系统参数,本文标定的参数误差EAVG=0.5792pixel,精度较高,满足实验对精度的要求。并进行了测距实验,通过多组实验证明了本文所提出的方法是正确的、可以实施的。