基于双CCD的被动式测距隐蔽性好,在军事领域具有广阔的应用前景。根据双目立体视觉原理,本文完成了双目测距系统的设计。采用像元尺寸为4.6μm的双CCD相机及500rmm的长焦镜头,通过对基线长度、像元尺寸、镜头焦距、图像匹配及系统标定的综合分析,达到了高精度、远距离测量要求。系统中加入了可水平俯仰调节的转台,使目标测距更加方便。本文提出一种摄像机内、外参数以及双目测距系统的标定方法。通过双目测距仪获取HALCON高精度标定板的图像对,并应用SURF算法完成标定板圆斑中心特征点坐标的提取；然后,进行左右摄像机的单目标定,依据光轴上的点的图像坐标不变性,提出一种全新的主点标定方法求出主点坐标,基于Tsai的两步法,线性求解摄像机其余参数；最后,完成对双目测距系统基线长、两摄像机光轴夹角和两摄像机坐标系相对位置的标定。通过实验证明了本文研究的双目测距系统的标定方法精度较高。本文完成了待测距目标图像的亚像素级图像匹配,利用基于模板匹配的灰度互相关匹配算法,采用了快速匹配方法,不仅减少了计算数据量,还节省了匹配时间,通过三次曲面拟合找寻到相关峰的峰值点,达到亚像素级图像匹配。为使双目测距的结果更加准确,进行了双目测距公式的修正。将这些标定后的摄像机内参数及双目系统参数带入到修正后的测距公式当中,使目标距离的计算结果更加准确,从而提高了双目测距的精度。本文采用标定后的双目测距系统对3km左右的两组目标进行测距实验,经过目标图像的亚像素级图像匹配,获得目标距离的计算结果,精度可达1%。证明本文实现了双目测距系统对于远距离目标的高精度距离测量。