便捷有效地完成相机的标定是精确高效地进行视觉测量的基础。传统标定方法使用预制标定参考物进行标定,需要使标定参考物分布在整个视场。当视场较大时,传统标定方法使用困难,视觉测量方法的应用受到限制。为了解决传统标定方法在大视场条件下应用受到限制的问题,提出了基于结构直线特征的相机标定算法,并针对立体视觉测量精度,在立体视觉系统基线距选择和空间点的三维重建方面展开研究,主要研究内容包括以下三个部分:(1)提出了基于结构直线特征的相机标定方法。在本文的标定方法中,首先利用直线的投影不变性,构造优化函数,求解相机的畸变系数。再使用本文提出的消隐点拟合方法求消隐点坐标,利用消隐点坐标构造约束方程求解相机的内参数矩阵。进行对比试验,将标定结果与张正友标定法对比,结果表明本文算法有较高的精度。(2)本文分析讨论了相机光轴倾角对圆靶标图像中心定位的精度的影响,引入精度系数以描述光轴倾角对像点定位精度的影响。进行椭圆中心定位精度仿真试验与椭圆中心定位精度双轴位移试验,验证精度系数公式的适用性。试验结果表明精度系数公式能反应像点定位精度的变化趋势。考虑相机光轴角度变化对像点定位精度的影响,讨论立体视觉系统的基线距与测量精度间的关系。认为基线距与待测物体到基线距离的比值应该处于0.6～1.3之间。提出了基于最大似然估计的空间点三维重建方法,给出一种直接求解空间点三维坐标的方法。进行三维重建方法的精度对比试验,结果表明本文提出的三维重建方法有较好的精度与稳定性。(3)完成砌体结构房屋地震模拟振动台试验,试验结果表明,立体视觉测量方法得到的位移与LVDT位移计的结果相一致,立体视觉测量方法得到加速度功率谱的一阶主频与加速度计的结果几乎相同,验证了本文提出的基于最大似然估计三维重建方法的准确性。使用正交消隐点建立结构参考面求解相机外参数方法完成T型砌块整浇墙低周反复加载试验,试验结果表明,基于消隐点建立参考平面方法与张正友标定法建立参考平面方法得到的结果误差基本一致,证明基于消隐点的建立参考平面方法的有效性。