传统汽车仪表和中控导航操作台位于行车视野下方,司机低头查看和操作时将转移视线至车内并导致短暂的“盲开”行为,对道路交通安全产生严重威胁。而车载抬头显示技术可将车辆、道路和娱乐等信息显示在挡风玻璃上,驾驶者在视线不离开前方道路的前提下就能完成信息获取和交互,从而有效解决安全行车和信息交互的矛盾问题。抬头显示系统通过投影反射的方式形成虚像,显示方式与传统车载仪表完全不同,对其显示质量的测量和评价更加复杂和困难。目前,国内尚未出台针对抬头显示系统测量的相关标准,已报道的测量技术中存在未考虑虚像三维变形、不同观测点下虚像形状和位置发生改变等问题,尚缺乏系统性的讨论与分析。在此背景下,本文开展了基于双目视觉技术在抬头显示测量领域的应用研究,围绕抬头显示性能参数和虚像三维形状的测量,探究虚像形状、位置变化对双目测量的影响,对该技术的进一步应用进行分析探讨。论文主要工作包括:针对课题涉及的抬头显示样机搭建了抬头显示实验室测量系统,设计了抬头显示系统的眼动范围、下视角、视场角、虚像距离参数的测量方案,提出并研究了抬头显示虚像三维形貌的测量。通过光学软件仿真了抬头显示系统虚像的理想形状和位置,用于验证实验测量结果。并根据仿真建立了抬头显示虚像双目测量模型,对虚像距离测量的误差进行分析。进行抬头显示系统的性能参数测量实验。利用搭建的测量系统,开展眼动范围、下视角、视场角、虚像距离以及虚像三维形状的测量实验,证明双目视觉测量方法、所设计测量方案的可行性,验证虚像仿真以及分析的结果。本文研究思路可为抬头显示测量系统搭建提供借鉴,为更准确地测量虚像距离,更合理地评价抬头显示系统成像质量提供参考。