接触线是高速铁路接触网的关键组成部分。电力机车通过受电弓与接触线的摩擦接触获得电能,接触线参数（导高、拉出值和磨损）直接影响机车的供电稳定性和可靠性,甚至影响机车运行安全。因此,必须定期检测接触线参数,确保各参数值在技术规范要求的范围内,对不合格路段及时进行维修或更换。本文对国内外有关接触网和接触线检测的研究状况,尤其是视觉检测技术在该领域的应用研究,进行了比较全面的综述与分析。在此基础上,将双目测量系统与传统的轨距尺相结合,完成了便携式多功能接触线参数测量系统的方案设计,并对该系统进行理论分析与测量实验。首先,根据实际应用场景与测量技术要求,建立接触线双目测量系统的数学模型,导出了接触线导高和拉出值与相机内、外参数和两相机相对位置参数之间的函数关系,详细分析了相机参数和两相机相对位置关系对接触线参数测量结果的影响。第二,采用张正友平面模板两步法进行相机标定,自主设计单目相机与双目相机标定程序,并进行标定实验,得到两相机的内、外参数矩阵,畸变系数和相对位置关系。基于相机双目标定结果,进行相机坐标系姿态逆运动学分析,进一步求得两个相机坐标系之间的具体旋转位置关系。第三,采用SURF特征匹配方法进行左右图像的匹配,针对特征匹配中存在的误匹配问题,采用RANSAC法与极线约束法相结合的方法去除误匹配,通过匹配实验验证效果良好;在此基础上,特征匹配具有更高的精度与可靠性,利用匹配精度高的匹配点坐标x₁和x₂计算接触线参数,可提高测量精度。第四,以Visual Studio 2015为开发平台,基于OpenCV3.2.0函数库,采用C++语言完成了双目测量系统各个模块的程序设计。最后,自主设计制作了接触线双目测量系统实验装置,模拟实际场景对接触线实物进行测量实验。实验表明:在有效测量范围内,导高测量误差为±6.103mm,拉出值测量误差为±1.983mm;在有效测量范围的中心区域,导高测量误差为±3.091mm,拉出值测量误差为±0.962mm。实验结果验证了接触线双目测量系统的可行性,为实用化的仪器开发提供了重要依据。