随着计算机视觉和图像处理技术的快速发展,立体视觉已经越来越多地应用于生活中的各个领域,其中,三维重建是立体视觉中最热门的研究内容之一。双目立体视觉直接模拟人类视觉对三维场景进行处理,但由于光照、遮挡等多种因素影响,三维重建效果有待提高,因此,开展基于双目立体视觉的三维重建方法和技术的研究具有重要意义。本文针对双目立体视觉原理以及三维重建过程进行了研究,完成了以下工作:利用Basler相机搭建了双目立体视觉硬件平台,并针对该平台,采用多线程技术开发了采集软件系统;该系统通过两个相机从不同角度对三维环境进行拍摄,实现了左右图像的同时采集;然后,对搭建的平台进行双目标定,获得其内外参数;最后,针对现有硬件存在的问题,设计了一款双目对中调节支架和一套双目相机空间距离电动精密可调的实验平台,能够实现相机位置精确输出和调整。采用基于区域的密集型立体匹配算法对硬件平台采集的左右图像对进行处理,找到匹配点,得到相应的视差;通过对Middlebury大学数据库中的标准立体图像对进行测试,分别利用客观评价与主观评价方法对影响该算法的两个重要参数进行分析,得出了最优窗口大小和相似测度;通过视差可靠性检测和子像素插值处理对视差图进行改良,得到了更准确的视差图。采用基于相似三角形测量原理的视差测距法来实现场景的三维重建;通过纹理映射技术实现三维模型纹理显示,使得重建效果更加真实;最后,利用两次插值对三维重建模型进行优化处理,获得效果良好的三维重建模型。