随着信息科学的发展,计算机视觉技术在许多行业中已得到广泛应用。自20世纪90年代以来,基于计算机视觉的三维信息获取技术已成为当今该领域的研究热点。论文主要研究单目视觉下刚体的空间位姿估计方法,试图从一系列的二维图像中恢复刚体的空间位姿变换,从而为各种应用环境提供有效的建模方法。在分析了目前国内外已有的研究成果基础上,进行了多方面的深入研究和实验取得了一些有意义的成果。　　刚体的空间位姿估计问题可描述为:在一个动态场景中,使用摄像机在两个不同时刻对刚体进行拍摄,得到刚体运动的序列图像;以这两个不同时刻的二维序列图像作为输入,通过分析、计算,求出刚体从时刻一到时刻二所经过的旋转变换和平移变换,即刚体在这两个时刻之间的刚体的空间位姿变换。　　本论文针对摄像机标定、本质矩阵估计、刚体的空间位姿估计等问题,主要研究内容如下:　　1.介绍了刚体运动模型,综述了计算机视觉和刚体三维运动估计问题的研究现状,分析了三维运动估计问题现有解决方法。　　2.在分析现有摄像机标定技术的基础上,提出了一种内参逐步分解的摄像机标定算法,合理地分解了摄像机参数,将摄像机内参逐步标定,从而简化了算法,提高了运算效率。实验取得满意效果。　　3.研究了两幅图像之间的极线几何约束及其数学表达式本质矩阵的线性求解方法和非线性求解方法。并针对匹配过程中存在的图像噪声和误匹配问题,采用最小平方中值法估计本质矩阵,消除了图像噪声和误匹配的影响,提高了本质矩阵的估计精度。　　4.给出了由本质矩阵求取刚体的旋转矩阵和单位平移向量的方法,并且结合透视投影模型和三角测量法,提出了一种估计平移比例参数的方法。并给出了实验分析。