随着科技的发展，移动电子设备在各行业、各领域得到了广泛的应用。手持、车载甚至机载摄像机在改善我们工作方式的同时也带来一些新的问题，由于这些载体不可避免的晃动，移动设备拍摄的视频将会不稳定。不稳定的视频不但影响观察，还会对后期的图像处理造成影响。数字图像稳定是一种对图像序列进行稳定处理的技术。为了保证视频图像的稳定输出，本文提出双目测距辅助下的数字图像稳定系统。运动矢量估计和运动矢量补偿是数字图像稳定系统的两大基本环节。采用软件算法获取运动矢量的传统图像稳定技术普遍遇到了图像处理速率慢的问题，为了提高图像稳定速度，本文采用姿态传感器获取载体的姿态信息，进而估计图像的运动矢量。然后采用仿射变换进行运动矢量补偿。具体研究内容如下：首先，根据摄像机投影模型，结合摄像机、图像和世界坐标系之间的相互转换关系建立图像像素移动量和摄像机相对运动量以及物距之间的数学关系。其次，设计基于双目视觉的测距子系统，用其测量目标物体与摄像机之间的距离。采用MATLAB标定工具箱计算测距子系统中两台摄像机的相对位置关系。利用SURF特征点检测算法对两台摄像机所拍摄的含有同一目标物体的图像进行特征点提取，然后匹配特征点，根据匹配结果得到视差。最后由视差和摄像机的内外参数计算物距。最后，完成数字图像稳定系统的软件设计，编写双目测距子系统的测量程序，并完成对图像运动矢量的估计和补偿。实验表明，本文设计的双目测距子系统在1m~5m的测距范围之内误差在2%以下，满足数字图像稳定系统的需要。双目测距辅助下的数字图像稳定系统能对不同距离拍摄的图像序列进行稳定处理，稳像速率为14fps，基本满足一般的工作需要。