基于单相机的近景摄影测量利用数码相机在多个位置和角度拍摄被测物体的照片,通过数字图像处理和摄影测量原理计算出被测物体表面关键点位的三维坐标,是在大型制造业中广泛应用的一种非接触式测量方法。摄影测量中通常需要一定数量的编码标志点作为测量附件。本文创造性地提出了使用少量编码标志点的摄影测量相对定向方法。以工程应用为目标,实现了数字近景摄影测量软件的编写。根据大尺寸物体的变形测试需求,制定了一套具有针对性的测量方案。本文首先介绍了近景摄影测量中使用的人工标志。结合大尺寸物体变形测试的应用场景,对比不同种类非编码标志点的优缺点。对于编码标志点的设计原理、检测方法、解码方法和光源方案进行了详细的分析。在研究摄影测量相对定向常用方案的基础上,提出了通过利用编码标志点环形带的角点信息,减少相对定向所需编码标志点数量的方法。制定了本文所用编码标志点的环形带角点编号规则,并提出有效的角点提取方法。通过实验确定了保证相对定向精度所需要使用的最少编码标志点数目。研究了单相机近景摄影测量系统求解三维空间点坐标的流程,主要包括照片之间的相对定向、非编码标志点的双极线匹配、光束法平差和从运动恢复结构。针对大尺寸物体变形测试的需求,实现了一套完整的单相机摄影测量变形测试系统,包括硬件系统的设计和数字近景摄影测量软件的编写。