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以单幅未标定图像为研究对象，在基于灭点理论和交比原理的量测技术的基础上，提出了跨平面距离量测算法，并系统研究了以此进行单像三维建模的方法。首先，推导了基于射影不变量的单幅图像量测算法，针对建筑物的特点设计并实现了包含矩形的量测算法；其次，选择实验场景对待求线段进行了量测并与实测距离进行了比较，量测相对误差范围为0．13％～2．85%，满足三维建模的需求；最后，联合量测结果和图像纹理构建了更具真实感和精准度的建筑物三维模型。