随着太空中不受控的空间碎片、失效卫星等空间废弃物越来越多,以清理空间碎片或修复失效卫星为目的的在轨服务技术得到了广泛关注。而作为在轨服务中的关键环节,对目标位姿及运动参数测量技术的研究必不可少,本文对基于双目立体视觉的目标位姿及运动参数识别技术进行了研究。首先,在深入探讨了双目立体视觉测量系统相关理论的基础上,建立了摄像机成像模型,并以此为基础构建了双目立体视觉测量模型。然后,研究了双目立体视觉测量过程中图像处理的关键技术——特征提取和立体匹配算法。经过对Harris角点检测算法的研究,针对其无法精确检测所需角点和阈值设定困难的缺陷,结合本课题目标特点,本文提出了一种改进的Harris角点检测算法。此算法首先利用Hough变换检测出的直线信息计算疑似角点区域信息,并以此区域信息分割图像,在分割的图像中进行角点判定,这不仅提高了检测精度,同时降低了算法对光照的敏感性。为提高立体匹配的正确率,本文提出一种将直线特征与SAD匹配算法相结合的立体匹配方法。在完成图像处理相关技术的研究后,文中建立了位姿解算模型,并在此模型基础上,推导了运动参数解算模型。最后,设计了目标识别实验系统,包括非合作目标模型的制作,非合作目标运动平台以及视觉测量系统的搭建等。完成了测量实验,对文中提出的位姿解算模型与运动参数模型的效果进行验证,实验结果表明:本文搭建的双目立体视觉测量系统精度较高,稳定性好。