论文通过分析鱼眼相机检校的国内外研究现状及发展趋势，结合目前鱼眼相机检校存在的问题，提出采用恒星法检校鱼眼相机。研究了恒星法相机检校的原理，给出了检校的流程，并针对检校过程中的各个技术环节展开研究和试验，包括：星图获取、星点提取、星点中心计算、星图识别等；针对鱼眼镜头投影模型，推导了基于鱼眼相机投影公式的摄影测量光束平差解析式和直接线性变换式；论文提出了鱼眼相机检校的4种模型，采用实测数据进行了检校实验，最终检校精度达到100″量级，与目前搜集文献中国际上最好的结果相当，在视场角40°以内时，本文实验的精度优于该最好结果；论文在国内外首次提出鱼眼相机检校的有效视场问题，在检校实验中给出了相关指标，本文的有效检校视场可达140°，数据点个数可达470个，均明显优于国外检校实验中的相关指标；论文对不同检校模型有效检校视场的可扩展性进行了实验和分析，并论述了不同模型的优缺点及适用条件。论文的主要工作和创新点如下：（1）分析了恒星法相机检校的优缺点，论述了恒星法在检校鱼眼相机中的优势；研究了恒星法相机检校的原理，分析了恒星法相机检校的观测坐标系和观测模型，给出了恒星法相机检校的流程及关键技术环节；（2）将尼康10.5mm鱼眼镜头改装并与Alta U9000组合成可180°成像的鱼眼相机；对U9000CCD的固定图形噪声及噪声变化情况进行了测试和分析；研究了U900016位图像到Windows8位图像的转换方法，定义了用于存储、读取16位图像的UMP类；（3）精确测试和分析了ALta U9000曝光过程中各环节所需的时间，给出了根据程序执行时间计算精确曝光时间的模型和公式，实验表明，采用该模型，根据程序执行时间计算的曝光时刻误差小于0.2ms；（4）研究了鱼眼星图中星点图像的提取方法，为缩短提取时间，提出了星点提取的视框法；提出了适用于鱼眼星图的基于直方图的全局阈值确定方法，以及针对单星的自适应阈值算法；根据星点的特征，提出了不同背景、不同亮度星点的自动检测算法；（5）根据星点中心提取质心法的不同形式，总结出了质心法的统一模型；介绍了基于二维高斯分布的星点图像模拟方法，给出了影响星点中心算法精度的因素；针对这些因素，在不同条件的星点图像下，对各种常用星点中心算法的定心误差变化情况进行了模拟实验，并根据实验结果论述了不同算法对不同星点图像的适用情况；（6）介绍了常用的星图识别算法，分析了不同算法的优缺点及适用性；根据鱼眼星图的特点，提出了基于基准星的多三角形识别算法；针对该算法中基准星识别时间长的问题，利用星形法识别时间短的优点，提出了改进的多三角形识别法；（7）推导了鱼眼镜头在等立体角投影和等距投影下“共线条件方程式”的形式，依据该式推导了两种投影模型下摄影测量的光线束平差解析式和直接线性变换式；（8）根据鱼眼相机畸变主要为径向畸变的特点，提出了基于半视场角约束的等立体角十参数模型和等立体角投影多项式模型两种鱼眼相机检校模型，并采用实测数据进行了检校实验，对实验结果进行了分析；（9）根据等立体角投影下的摄影测量解析公式，提出了等立体角投影下的自检校平差模型，采用实测数据进行了检校实验，并与普通自检校平差模型的检校实验结果进行了比较分析；（10）针对投影模型不明确的鱼眼相机，提出了独立于投影模型的鱼眼相机投影曲面拟合检校方法，采用实测数据对等立体角投影的鱼眼相机进行了检校实验，取得了同等立体角投影多项式模型相当的实验结果；（11）针对鱼眼相机检校中的有效检校视场问题，对不同模型有效检校视场的可扩展性进行了实验和分析；结合检校视场可扩展性的实验结果，综合分析了本文提出的4种鱼眼相机检校模型的优缺点，并论述了不同模型的适用情况；（12）结合全站仪的测量结果，使用鱼眼相机对室内小型抛物面天线进行了测量实验，对鱼眼相机在测量领域的应用进行了初步探讨；实验表明，使用鱼眼相机测量时，任意有测量点的视场处，在检校时均应有观测数据，否则将导致该点的测量误差明显较大。