进入二十一世纪后,随着电子科技在软件和硬件方面不断发展,计算机已然成为人们生活中不可或缺的一部分。伴随着工业自动化的发展进程以及计算机计算速度和图像采集速度的突飞猛进,计算机视觉理论逐渐成为了计算机领域研究的热点。双目立体视觉技术是计算机视觉领域中的一个重要应用,它借助人眼的成像原理,以图像采集设备采集的图像对作为输入,通过立体匹配和三维重建还原物体原有的位置信息,进而实现计算机模拟双眼的功能。具体实现过程如下：首先由处于不同方位的两台摄像机对公共场景进行图像采集,通过识别空间某一点在图像对中的对应位置来还原该空间点的三维坐标。目前双目立体视觉技术已广泛应用于计算机图形学、认知心理学和人工智能等众多领域,并已多次成功为上述领域中许多具有挑战性的难题提供了较好的解决方案。除此之外,双目立体视觉技术在生产和生活中也有广泛的应用,比如机器人导航系统、部件定位与检测等等。本文以计算机视觉理论为基础,对双目立体视觉技术中的摄像机标定、极线几何理论、特征提取和三维重建等方面进行了深入的研究和讨论,设计并实现了一套针对规则盒状物体的非接触测量系统。本文首先从摄像机的成像原理入手,介绍了摄像机的基本成像模型和过程,在此基础上研究了各种摄像机标定的算法,并采用了张正友的标定算法求出了摄像机的内外参数。接着本文介绍了极线几何和极线约束,并给出了极线校正的相关概念及各种算法。通过对极线校正的概念和作用进行深入研究后,本文创造性地提出将极线校正理论应用到了摄像机的标定过程中去,即用极线校正的结果去修正用于摄像机标定的图像组,然后用校正后的图像组对摄像机进行二次标定。然后本文针对本系统中使用的标靶对其上的参考点进行了选定,并根据参考点在标靶图像上的特征分布设计了一种参考点特征提取算法。最后本文深入研究了各种三维重建方法,并在现有算法的基础上,结合了三角法和公垂线法各自的特点,在原算法的基础上提出了两点改进,并应用改进后的算法计算出了物体各个顶点的位置信息。本系统是在VC++6.0编程环境下设计并实现的,经过大量的实验数据表明,该系统基本上能够满足对物体体积测量精确性和实时性的要求。