由于机器视觉测量技术操作方便灵活，且具有很高的精度，在实际测量中可以得到很好的应用。基于立体视觉的靶标姿态测量系统在工业测量领域应用非常广泛，特别是对大尺寸现场的测量以及对电子、航空、汽车等领域来说，研究一种精度高、稳定性好的坐标测量系统具有非常大价值。　　本文首先对摄像机成像模型和视觉测量原理进行了详细的分析，建立了系统分析模型，对三目视觉测量的优点做了说明。其次，描述了测量系统的硬件构成，包括摄像机和镜头的选取、帧同步触发电路的设计、摄像机阵列底座的设计、手持式靶标的设计以及关于标志点来源的选取、LED驱动电路及靶标的完整设计结构。接下来提出了对实践中使用理想成像模型的不足进行了描述，并给出了摄像机的标定技术及系统标定技术的详尽求解过程和实际处理的效果图。然后，对整个系统的图像处理过程进行了详细的描述，包括对标志点区域的分析、图像预处理、图像分割、形态学开运算、区域轮廓跟踪、标志点中心坐标的提取以及标志点的匹配和排序等步骤，给出了实际应用中处理得到的中间效果图，并做出了详尽的分析。最后，提出了靶标姿态的求解方法，给出了实际测量中靶标姿态的数据，对姿态数据进行了误差分析，列出了误差的来源并提出了相应的解决方案。