近年来各个城市都在陆续开展对数字城市建设的研究和应用,航空摄影测量和车载激光扫描作为其中三维信息获取的主要手段,可以很好的获得地表以及道路两侧的数据信息。然而对于所重建的建筑室内的物体陈设,则需要采用立体视觉的方法。针对这一实际应用需要,本文在分析论述目前已有研究的基础上,提出了一套基于双目立体视觉的三维图像重建系统,以求找到一种精度高、速度快的解决方案。用立体视觉方法进行三维重建,在计算机视觉中是指由两幅图像或多幅二维图像恢复物体三维可见表面几何形状的方法。三维重建的先决条件是要建立两幅图像的对应关系。在建立这种对应关系时的一个重要约束条件,称为极线约束——同一空间点在两幅图像上的投影所满足的唯一几何关系。摄像机标定是三维重建中的关键技术。本文首先给出了摄像机的线性和非线性模型,分析比较了几种不同的摄像机标定方法,并在张正友的平面模板标定法基础上结合非线性摄像机模型完成了摄像机的高精度标定。本文以双目立体视觉理论为基础,采用双摄像机获取两幅视点之间差异不大的同一物体的图像,用Harris算子提取特征角点,利用灰度相关计算对应点匹配,用RANSAC方法来求解基础矩阵,恢复极线几何,利用初匹配集和对极几何约束,进行一维搜索,并在此基础上使用SFM算法进行关键点的重建,从而恢复出物体三维表面信息,最终在OpenGL中实现物体的三维重建,获得了良好的重建效果。