深度信息恢复是计算机视觉领域的一个重要研究内容。使用传统的光学成像系统对不同距离的物体成像时,需要机械移动会造成图像放大率变化,导致深度测量产生误差。近年来,电控调焦的液晶透镜光学成像系统已实现对焦、变焦、深度测量等功能,利用液晶透镜光学成像系统进行双目立体视觉深度测量可以扩张双目深度测量范围。双目立体视觉系统的深度测量精度与物距有关,物距越远,精度越低。本课题利用液晶透镜无需机械移动的变焦特性,对液晶透镜光学成像系统双目立体视觉深度测量做了详尽的实验和研究。首先,解决了液晶透镜不使用偏振片成像时图像质量降低的问题。本课题在已有的液晶透镜无偏振片成像技术(Polarizer-free imaging,PFI)的基础上提出了优化算法。提取图像边缘,在图像边缘部分利用非对焦图像和对焦图像进行PFI。实验证明,优化后的算法提高了图像边缘的对比度,优化后获得的图像相比于优化前的图像,噪声下降了约50%。其次,在对液晶透镜的光焦度和像差等光学特性的研究过程中,研究发现了液晶透镜的动态特性。实验证明,液晶透镜在任意正负透镜转换时刻一直保持着透镜状态且像差都低于0.1波长。利用液晶透镜的动态特性可以快速实现对场景内的每个物体清晰对焦。本课题在此基础上实现了液晶透镜全景深成像。实验证明了将液晶透镜孔径作为系统光阑成像时不同物距对焦的图像放大率保持不变。结合小波融合算法,对不同对焦面得的一系列图像进行图像处理,获得清晰了的全景深图像。最后,搭建液晶透镜双目立体视觉光学成像系统,按照双目立体视觉深度测量技术的五大步骤。通过位移平台采集图像,进行液晶透镜光学成像系统摄像机标定,图像双目平行校准,结合半全局匹配匹配算法,实现了对不同距离物体的深度测量。实验证明了利用液晶透镜光学成像系统进行双目深度获取可以扩展双目深度测量范围。