水稻是我国重要的粮食作物之一，研究其生长特性可以通过合适的方法提高作物产量，但由于对水稻的实地研究有很大局限性，所以构建虚拟水稻生长模型对水稻生长特性的研究具有重要意义。虚拟水稻三维建模需要水稻各形态参数，而传统人工测量主要有以下缺点：(1)比较费时；(2)工作人员劳动强度大、测量速度慢、误差大、实时性差；(3)要用测量工具接触植株，很难得到作物自然状态下的株型；通过计算机视觉的方法测量水稻形态特征参数可以有效避免传统人工测量的缺点，有利于虚拟水稻三维可视化的研究。　　 本文从理论和实践上对计算机视觉技术在测量水稻各种形态参数上的应用进行了研究、对比和分析。通过大量实验证明由于水稻叶片繁多，叶片之间遮挡严重以及人工拍照的随意性，用双目立体视觉测量系统对各形态参数直接进行测量效果不理想，所以本文只把双目立体视觉测量系统用于摄像机的定标上，又因为后续水稻三维建模课题需要利用双目立体视觉系统进行重建，所以对其论述比较详细。　　 至于对水稻植株各形态参数的测量本文以计算机视觉理论为基础，采用基于OpenCV的双目立体视觉测量系统对摄像机进行标定，使用标定好的摄像机对水稻整体株型和叶片进行拍照，然后对获得的图像进行二值化，噪声去除，细化，剪枝，曲线跟踪，茎叶区分，轮廓提取，矢量化等一系列数字图像处理，最后通过各种形态公式计算出水稻各形态的参数，为后续课题虚拟水稻三维可视化模型重建提供准确、可靠和及时的数据。另外，在软件开发过程中，全面应用面向对象的编程方法，使用OpenCV和Visual Studio2005程序将图像二值化、细化、矢量化等各种常用图像处理的方法和属性，分别封装为独立的类，从而缩短了测量系统的开发时间，提高了开发效率。最后经过与手工测量数据的对比分析，证明通过计算机视觉测量的水稻各形态参数基本达到虚拟水稻三维重建所需数据的要求。