本文根据双目CCD测距的研究现状及特点,对本课题进行了深入研究。通过对双目视差原理的分析,对CCD摄像机、镜头、测距平台等设备参数提出了具体要求,以满足测量远距离目标要求及高精度指标。从而最终确定并完成了双目CCD测距系统的总体设计方案。由于摄像机标定是实现高精度的双目测量的前提条件,本文完成了对双目摄像机的标定。对Tsai的标定算法提出了改进,提出了一种完全线性标定摄像机的方法。根据径向平行约束和一阶径向畸变模型线性求解其余摄像机的内外部参数,包括焦距、一阶径向畸变系数、旋转矩阵和平移向量。实验中针对标定遇到的问题,改进了原有算法,采用单独标定平移分量tz,消除了tz对标定结果造成的不稳定影响,得到了收敛性较好的焦距值。实验数据表明该算法具有较高的标定精度。本文还实现了高精度亚像素匹配,匹配算法是高精度双目测距的核心。采用匹配精度较高的互相关匹配算法,为了克服该算法运算较复杂的缺点,提出了一种基于尺度变换的快速匹配算法,大大节省了匹配所消耗的时间。根据互相关匹配结果获得的相关函数,对相关峰进行了分析,提出了两种拟合算法来进一步提高匹配精度,达到亚像素级别。根据测量结果表明,本文的双目CCD测距系统具有较高的测量精度,目前可以测量3km以内的目标,实际测量精度高于0.5%。