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本文提出了一种简单、实用,基于人工复眼成像的三维定位系统,给出了人工复眼系统高精度定位机理,建立了人工复眼成像三维定位系统设计方法。系统采用平面阵列相机作为系统成像主体结构,每个子相机作为复眼的子眼,子眼以正四边形阵稀疏方式排布,采用平行光轴设计,构造出稳定可靠的光学结构,使计算结果更为精确。通过多重方向视差关系得出几何约束条件,采用多方向性、选择性立体匹配算法,建立计算模型,实现高精度定位。制备了1套子相机数目为9的原理样机,完成了三维定位测试实验,实验获得定位精度为2.53?10-4 rad。