计算机视觉作为一个多学科交叉的领域,在理论研究和实际应用方面都取得了飞速的发展,尤其是近年来,图像科学的发展和计算机信号处理能力的增强,为计算机视觉的研究和应用提供了良好的条件。基于计算机视觉技术的机器人应用也越来越广泛,作为机器人重要的外部环境信息来源,计算机视觉系统在目标定位方面发挥着巨大作用。双目立体视觉作为计算机视觉中的一个重要分支,一直是计算机视觉研究的重点和热点之一。本文应用双目立体视觉技术确定人脸上某点的空间位置,为人脸的跟踪提供必要的目标信息。本文所提出的三维重建系统主要包括摄像机标定,立体匹配,三维坐标计算三个部分。在摄像机标定部分,通过对常用的摄像机模型及其标定方法的分析,提出了采用最小二乘法实现双摄像机标定的方法。在标定过程中,只求解投影矩阵即可重建空间点,避免了求解摄像机内外参数,使计算复杂度降低。在立体匹配部分,结合人脸的特征采用了基于形心的匹配算法,该算法简单,易实现,节约了时间,实践证明对于初步定位该算法是可行的。然而,由实验可知其匹配结果误差较大,针对此问题,本文又采用了基于标准点约束的区域匹配,多种匹配算法相结合,由粗到精对目标实施定位。得到标定和匹配结果后,利用立体视觉测量原理就能计算出目标的三维信息。立体视觉系统中,一般需要通过标定,测量双摄像机之间的相对位置,本文采用的三维重建方法避免了这一烦琐的计算,这种方法可以在任意的双摄像机配置下重建空间任意点。实验结果表明,该算法测量原理简单,计算量小,能够实现目标的空间定位。本文针对三维重建系统的三个部分,分别提出了最小二乘法实现双摄像机标定,基于形心的特征匹配,标准点约束的区域匹配和获取三维坐标的算法。通过实验一一验证了上述方法的正确性和可行性。最后,本文采用C++编程开发了一个完整的三维重建系统,基本实现了人脸某点的三维重建,为今后拟人机器人立体视觉系统更广泛的功能实现奠定了基础。