视觉测量技术所具有的非接触、高效率、全自动等优点使其在工业检测等领域中得到广泛的应用。本文是以对光结构法视觉测量系统的研究为基础,对其中的单摄像机视觉测量系统中的标定技术做了深入研究。标定是视觉测量系统的关键技术之一,它决定着测量系统的精度。本文详细分析了成像系统产生畸变的原因,建立的成像模型考虑了相机的各种畸变效应。系统的标定包括相机内参数、畸变系数以及传感器的结构参数的确定。本文提出的标定方法有效地解决了系统的标定状态和工作状态一致性的问题,标定过程简单,精度合适。本文以钢轨磨耗图像测量系统中的图像标定为研究背景,对以往的各种相机标定方法进行了研究分析,从理论上证明了能够通过单幅图片提取其世界坐标并在测量平面内进行几何尺寸的测量,在此基础上,提出了由图像直接还原到测量平面坐标系的隐参数标定法。设计、制作了专用的标定板,开发了一个基于MFC的标定软件,标定计算中运用了最小二乘原理减小误差,并对标定结果进行了验证。用此方法对钢轨磨耗图像测量系统进行了标定,经过实验室和现场测量,系统达到了预期的效果,进一步证明了这种标定方法是有效可行的。参与的研究项目“GHC-1钢轨头部磨耗激光图像测量分析装置”通过了科技成果鉴定。