中文摘要：

立体视觉原理可以实现真正、通用的三维坐标测量，是一种非常有前景的在线坐标尺寸测量技术，通常需要采用双摄像机结构，结构复杂、成本上升，尤其是严重影响测量速度，不利于在线应用。本项目提出一种基于单摄像机结构的坐标测量新方法用单摄像机虚拟出两个摄像机，构成立体视觉配置，实现和双摄像机结构同样的立体视觉测量功能。这种方法只用一个摄像机，结构紧凑、成本低、速度快，非常适合在线测量领域，有显著的研究应用价值。

结论摘要：

本项目研究基于单摄像机结构的在线视觉坐标测量原理及技术，通过单摄像机加装两组对称的光学反射镜，虚拟出双摄像机立体视觉配置，实现空间点坐标的三维测量。项目主要研究内容包括如下几个部分1.研究了基于单摄像机虚拟立体视觉传感器的测量原理及方法；2.对单摄像机立体视觉传感器进行了精度分析；3.实现了单摄像机立体视觉传感器的结构设计；4.分析了系统中实摄像机和反射镜片的位置对虚拟像机位置的影响；5.详细分析了系统各个结构参数对视场（测量范围）的影响；6.研究了单摄像机立体视觉传感器的标定方法；7.受原理限制，本系统的有效视场减小，为此提出了利用广角镜头弥补测量空间损失的原理和方法；8.研究了广角镜头的校准算法，进一步完善校准器，改进了校准算法；9.针对视觉检测图像的特点，研究了一种基于快速相关模版匹配的图像处理方法。在上述工作完成的基础上，加工，制作了样机，并进行相关实验，取得和理论分析相一致的实验结果。本项目研究对视觉测量，特别是多传感器大型工业视觉测量系统的进一步研究开发有很好的促进作用，提供了新的、可选好的方法和技术，对其它诸如计算机视觉、摄影测量等研究应用领域也有一定的借鉴参考价值。