随着科技的发展与社会的进步,三维测量技术已经被广泛的应用于生产生活中的各个领域。近年来,基于视觉的三维测量研究变得越来越热门,基于视觉的三维测量方法也得到了很大的发展。进行视觉测量的一个重要的主体设备就是摄像机,而对摄像机进行标定又是视觉测量的一个非常重要的环节。摄像机标定的精度会严重影响到视觉测量的结果。然而,通常摄像机标定都要借助参考点或者标定靶标来完成,这就会大大降低视觉测量的效率。并且标定靶标存在形变等问题,会对测量精度产生一定的影响。因此,本文从以下几个方面入手,研究了如何利用一台CCD摄像机在没有标定靶的情况下,完成高精度的视觉测量,并且对利用该方法实现高精度的旋转角度测量：1.摄像机自标定技术利用摄像机自标定技术来标定CCD摄像机,可以摆脱标定时对标定靶的依赖。摄像机自标定的方法有很多种,本文研究了一种基于绝对二次曲面的摄像机自标定方法。2.单目视觉多视图几何本文将计算机视觉中的多视觉几何方法结合单目视觉测量中,研究出了一种基于单个CCD摄像机完成的三维测量方法。3.旋转角度测量在基于单目视觉自标定的三维测量的基础上,本文还研究了一种具有较高精度、分辨率和稳定性的旋转角度测量方法。本论文所研究的基于单目视觉自标定的三维测量技术,由于不依赖标定靶并且只需要一台CCD摄像机就可以完成测量,因此,该测量技术具有较好的便捷性、灵活性和实用性。并且通过实验证明本论文所述的基于视觉的三维测量方法具有较高的测量精度,完全可以满足工业生产和工程测量的需求。