由激光测距仪构成的测量网络在对大空间中的重大型装备进行测量时,需要将激光测距仪对准工件上的待测关键点才能完成最终的精确测量。人工完成测距仪与被测目标的手动对准工作很容易发生测量出错,关键点的遗漏,测量的效率不高等问题。因此,设计一套引导激光测距仪自动对准待测目标的定位系统成为大尺寸测量研究领域急需解决的课题。本硕士论文选题来源于国家自然科学基金资助课题(51275149),其任务为研究利用单台摄像机对远距离目标物体上靶镜中心的空间坐标进行定位,引导激光测距仪构成的测量网络自动瞄准目标靶镜,设该目标靶镜为直径50mm的圆形镜面,所以在10m的定位距离下,该定位系统的定位精度应控制在50mm范围内。本学位论文的研究内容及成果如下：(1)总结了基于视觉测量定位国内外现状,阐述了本论文依托的自然基金项目的意义,以及基于单目视觉定位方法的研究内容;(2)建立了最终目标靶镜空间位置与图像信息的关系模型,并且利用该模型研究标识符布局对定位的影响；根据程序仿真实验结果确定,标识符群的合理结构应为8个标识符对称布局,相邻标识符间隔为150mm；(3)利用张正友标定算法对摄像机进行标定,从而确定了目标靶镜空间位置与图像信息关系模型的内部参数以及畸变系数,并且通过实验验证了参数的正确性；(4)提出了改进的Harris角点检测方法,利用该方法提取有用角点；研究了基于高斯曲面拟合边缘的亚像素角点检测方法；最终标识符图像中心坐标精度可以达到0.127象素；(5)通过实验验证了该系统的定位精度,在12m的定位距离下,利用单目视觉进行定位时,定位误差最大为(6.094,-4.597,-48.050),能够引导激光测距系统对准至目标靶镜。