结构光视觉测量作为非接触计算机视觉中的一员,在机器视觉中的地位日益重要。对光学发射器标定是三维结构光视觉测量的第一步也是最重要的一步,直接影响整个系统的精确度。光学发射器(投影仪)工作原理是依靠内核芯片将图像投影至待测点或面,与摄像机的工作原理刚好相反。在保证一定鲁棒性和可靠性的情况下,实现对光学发射器的标定具有重要意义。现有的标定技术主要分为两类,一类是相位解析法,另一类是透视投影法。本文在对双目视觉研究的基础上,利用透视投影法对单投影仪-单相机系统进行了深入研究,主要的研究内容包括:(1)以人眼的角度建立单投影仪-单相机数学模型,把相机捕获到的待测面反射结构光模型构建成双目视觉模型,并对双目模型进行改进,建立虚拟投影面的概念,能够仅依靠投影仪、相机以及图像处理分析设备完成标定,并最后对所建的虚拟投影面完成重建。(2)针对本文图像匹配关键点难寻,图像无法匹配的难题,将尺度空间的概念引入图像匹配,使图像能在旋转、尺寸、位置变换的情况下完成匹配。用SIFT算法对图像模糊处理并检测关键点,然后利用本文提出的优化策略在减少关键点数量的同时提高匹配精度。实验表明,经过优化后能够解决传统图像特征点匹配无法在本文实现的难题。(3)对平面靶标摄像机标定方法提出改进,以相机无畸变为前提提取靶标上特征点,假设图像中心坐标为摄像机光心坐标,利用线性模型解出转换矩阵的线性解。在考虑非线性畸变模型参数后,用LM算法对参数求精。