为了解决在野外环境下测量炮口附近的弹丸飞行姿态时,攻角纸靶法精度较低,阴影照相法要搭建复杂的光路系统的问题,基于三目视觉原理,通过激光摄像法直接拍摄弹丸实像来测量弹丸的飞行姿态,既可以得到精度较高的弹丸飞行姿态,同时也不用搭建复杂的光路系统,相对于双目视觉姿态测量方式也提高了测试结果的稳定性。在对相机的成像原理、相机标定、三目姿态测量模型以及各坐标系间的空间转换关系等分析的基础上进行了三目视觉弹丸姿态测试系统的设计。对三目视觉弹丸姿态测试系统中的相机参数的设置,脉冲激光器的选取,时序控制器时序要求进行了介绍,给出了弹丸捕获触发靶的设计电路,完成了三目视觉弹丸姿态测试系统的搭建。对弹丸中轴线提取方法进行了推导,能够识别弹丸图像中弹丸的边缘直线,可以求得每幅图像中弹丸的中轴线在像素坐标系中的方程;建立了三目融合求解弹丸姿态的解算模型,对三个相机间的坐标转换进行了介绍,给出了三目视觉姿态求解解算方法,说明了弹丸姿态求解流程。分析了双目视觉的原理,建立了三目视觉弹丸姿态测量模型,在消除相机坐标系平移关系测量误差影响后,解算出的弹丸空间姿态。通过静态实验验证了三目视觉弹丸姿态测量方法的正确性。根据实际测试应用状况,搭建了三目测试装置,采用全站仪测定目标弹丸的真实姿态。三台相机拍摄弹丸不同角度的图像,通过建立的解算方法求解出弹丸的空间姿态,从而求得弹丸的俯仰和偏航角,再将弹丸的真实姿态与测得的俯仰偏航角进行比较,得出三目视觉弹丸姿态测量方法是可用的,测得的俯仰角和偏航角误差小于0.35°。