位置测量在工业、军事、科研等领域应用广泛，光点的空间位置检测在非接触测量领域有重要的意义，本文针对目前光点空间位置测量方法的不足，结合实际测量需求和测量对象的特点设计了一种基于双PSD的光点空间位置测量系统。PSD以其响应速度快、信号处理电路相对简单、对光学系统和光源要求不高等优点被广泛应用于光电测量。该方法基于双目视觉，将光点分别成像在两个二维PSD上，利用PSD的快速响应特性捕捉到高速闪光信号，并将像点的位置以电流形式输出，配合后续的信号处理电路和控制电路对输出信号进行处理和计算，最后得到光点的空间位置。本文研究内容主要包括以下几个方面：1、进行了系统总体方案设计，达到了设计功能与技术指标。根据被测对象的特点提出了基于双目视觉的测量方案；2、完成了光电探测与信号处理单元的设计，实现空间光点位置信号的探测。选用二维PSD作为光电探测器并分析了PSD的特性，完成了光学系统参数计算和镜头选型，根据PSD输出信号的特点设计了信号预处理电路将微弱电流信号转换为电压信号；3、完成了系统控制单元与数据采集处理单元设计，实现整个采集过程的控制。设计了基于ARM和CPLD的嵌入式数字控制电路，完成了上位机和下位机软件编程，提出了在软件中减去背景信号获得有效信号并对其进行精确计算的数据处理方法；4、进行了多种环境下的探测实验，获得了比较满意的实验结果。设计了系统的机械结构并搭建了实验装置，在不同室外背景下进行了多次试验以验证减背景方法的正确性，在不同距离下测量了光点的空间位置并进行了数据分析，实验表明：减背景后的数据线性度和准确度明显提高，空间位置测量误差在±1.2%以内。