该论文系统地研究了当前国内外视觉坐标测量的状况,并对主要的测量方法进行了比对讨论.仔细分析了各种方案的优缺点,并在此基础上提出了适用于该系统的测量方案和系统组成.建立了一种单摄像机单测头成像坐标测量系统,实现了以独特的目标测头与被测件接触,通过分析目标测头上发光特征点在成像面上的位置来确定目标测头相对于摄像机坐标系的姿态与位移向量,从而确定目标测头与被测体表面接触点的空间坐标的视觉测量新方法.克服了目前多数视觉坐标测量系统测量大型工件精度较低,无法测量遮挡面以及在自然光线下测量精度较低等缺陷,具有视觉坐标测量系统测量范围大、精度高、结构简单、便于操作等优点,开拓了视觉坐标测量技术的新思路.在论文的最后一章里,对整个系统的不确定度进行了分析,并提出了改进的方法.进行了算法的仿真试验和使用Metronor公司的单机系统（SCS）进行了比对测量试验,仔细分析了仿真数据和真实的数据,全面地验证了系统测量算法的正确性.为以后的深入研究打下了良好的基础.