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在三维视觉测量中，标定方法对测量结果的影响是决定性的。本文通过分析、比较各种视觉模型及标定方法，采用考虑镜头畸变因素的三维视觉模型以满足高精度测量系统的需求。由于关节式坐标测量机的激光测量头，使用单摄像机和线结构光来匹配被测物体表面的三维数据，本文设计了一种新型的阶梯形标定块，通过标定块图像和激光条纹图像完成了摄像机的内外参数标定和激光平面参数标定。实验证明，该标定操作过程简单，易于实现自动化，且具有较高的标定精度。