由于船具有形状不规则、目标大等特点,想要利用传统的直尺,陀螺仪等工具来测量船模六自由度不易实现。但如果将具有一定特征的标志物贴在船模上,船模运动时,标志物随之运动,测量船模的六自由度即转化为测量标志物的六自由度运动,大大提高了测量方法的简便性。在本文中,我们选用15cm×15cm的RGB(Red、Green、Blue)三种颜色的色块作为标志物,将其分别贴在船模的不同位置上。船模在同一时刻的运动姿态由两台在不同角度拍摄的相机获取,并通过网线传输到计算机进行实时的处理,两个像点间的几何关系可以依据相机的成像原理得出,进而可以得出该点的三维坐标。利用大量特征点的三维坐标,即可重构出船模的运动轨迹。要获得准确的特征点坐标就需要准确的定位特征点所在的位置,所以寻找一个好的特征提取与匹配定位方法是此测量系统的核心。在本文中我们为了确保测量系统的实时性,首先利用图像金字塔算法对输入图像进行降采样,降低输入图像的分辨率,再采用两步法进行特征匹配与定位,它们分别是基于颜色特征的粗定位和基于特征点的精定位。在粗定位过程中运用RGB空间到Lab空间的转换,K-means聚类分析图像模版的颜色成分等方法,定位出目标出现的大致区域,然后再利用亚像素级角点检测算法在已定位区域内检测图像的角点即特征点,最终完成特征点的准确定位。本文提出的改进的特征提取与匹配定位方法具有实时性好,精确度高的特点,为非接触式的船模六自由度测量系统的实现提供了有力的保障。