人们从外界获取的信息绝大部分来源于视觉。人们通过眼睛将获取的信息传入到大脑,再由大脑对其进行相应的处理与分析。随着传感器与计算机技术的迅速发展,计算机视觉逐渐实现了替代人眼与大脑实现对周围环境的简单识别与理解。计算机视觉的研究目标是让计算机能像人那样通过视觉观察和理解世界,这不仅要求计算机能够感知三维环境中物体的几何信息(物体的形状、位置、姿态等),还需要对它们进行存储、描述、识别与理解。相比于直接在三维环境中通过各种机械量测工具、测角和测距设备等实现三维环境信息的描述、存储等,基于数字摄影测量方法能够获取目标在某个运动状态下的瞬间信息,具有实时、高效、准确、隐蔽等众多优点。“移动测量系统”(Mobile Mapping System)是数字摄影测量与定位多传感器的有机结合。移动测量系统主要由移动平台、导航传感器及测量传感器三个部分组成。通常以汽车、舰船、飞机为载体,通过CCD摄像机、激光测距仪等测量传感器,结合GPS (Global Positioning System)、车轮计速器及惯性导航系统等导航传感器,可满足高灵活性的数据需求,用更短的时间和精力获取到更多的信息,极大地避免了现有的测量方法或手段的弊端。本文针对移动测量系统提出了一种基于多传感器组合标定的整体方案,对包含了相机、INS、 GPS的测量系统进行标定。在对传统摄像机标定方法研究的基础上,提出一种基于多控制点的单张影像同时进行相机的内外参数标定的摄像机标定方法。在标定结果的基础上,进一步实现了已知双目相机前方交会估计同名点位置坐标的算法。另外,本文实现了标定场的设计及对光学图像的特征点提取,提出一种三维点云靶标设计,并对三维点云中的特征点提取算法作了探讨。提出利用改进的GPBM算法在三维点云中进行特征提取。通过本文的研究,解决了移动测量系统中多传感器交互标定的关键技术,使其整体流程得以顺利实现。