双目立体视觉一个多学科交叉的领域,是计算机获取环境信息最重要的来源之一。近年来,图像科学的发展和计算机信号处理能力的增强为双目立体视觉的研究和应用提供了良好的条件,使双目立体视觉成为了计算机视觉领域的一个新的研究重点和热点。双目立体视觉系统由于直接模拟了人类双眼处理景物的方式,且具有尺寸小、质量轻、性能可靠、信息量大、功耗小、噪声低、效率高、成本低、动态范围大以及光计量准确等优良特性,在许多领域极具应用价值。如自动驾驶、机器人导航与航测、工业检测、生产自动化、生物医学、航天遥测、军事侦察、三维测量学以及虚拟现实等。因此开展本课题的研究工作具有重要的理论意义、工程应用意义和实用价值。本文在针对我国汽车保有量的迅速增加,公路上的交通事故发生率居高不下,交通安全问题日益突出的情况,以双目立体视觉技术、图像处理和模式识别等理论为基础,将车牌作为前方车辆的探测依据,提出了一种前方车辆的探测和安全车距测量方案。首先对双目立体视觉原理进行深入、系统地分析之后研究了两种不同的双目立体视觉系统,围绕双目立体视觉技术中的关键技术“双目立体视觉系统内外参数的高精度标定”,对各种标定模板及其控制点、摄像机模型的特点进行了比较和分析,结合应用环境确定了适合于标定的模板和控制点以及摄像机模型,并在此基础上研究了相应的摄像机标定方法,确定了标定方案。通过该方案标定得到的参数能够较好的校正存在畸变的原始图像、并适应车距测量要求。针对双目立体视觉系统对目标车辆检测的需要,以车牌作车辆检测的依据,研究了基于灰度图像和基于彩色图像的车牌定位方法,设计了一种基于车牌号码区域灰度变化特征的定位汽车牌照方法,进行了相关实验。最后设计了试验环境并进行了实际车距测量,对结果进行了详细分析。试验结果表明了整个系统的高精度、大范围、可行性和有效性。本文所做的工作为下一步双目立体视觉技术在障碍物避让和自动驾驶中路径规划的应用做了一些基础性工作,并为后续建立完善的基于双目立体视觉自动驾驶系统做了一些有益的尝试。