为了实现对复杂卫星结构多关键区域形变的灵活高精度测量，提出了一种基于多相机三维数字图像相关（3D-DIC）的微小形变整体测量方法。建立双目3D-DIC子系统以获得各关键区域的高精度形变场。结合光束平差优化和同名点3D重构方法完成对子系统的位姿外部标定。根据标定参数拼接子系统测量数据，得到全局形变场。在实验室条件下用卫星蜂窝结构的热形变实验测量得到多安装面的整体形变场和测量误差，结果表明，本方法对系统的整体位移测量误差为0.96 μm±0.45 μm/m，满足高精度、测量范围灵活可变的测量需求，且对重叠视场和离散视场均具有良好的适用性，为空间环境下卫星结构的稳定监测提供了可靠的测量方法。

近年来对非合作目标的重建需求越来越高。现有的将激光与相机结合的视觉系统大都是结合相机与激光测距仪，这样的视觉系统不仅应用不方便，而且成本偏高。因此，提出了一种新的视觉系统，采用一个简单的单点激光替换激光测距仪。这种视觉系统也能对目标激光点进行高精度的三维重建，但普通激光相对于激光测距仪的成本要降低很多。并且，提出了一种能够有效标定相机与简单单点激光之间外参的方法，首先获取相机坐标系下激光的方向和坐标，然后通过标定算法求出激光相机系统的外参，之后演示了如何用标定好的激光相机系统进行三维重建获取目标激光点的三维坐标。实验结果表明，用该方法重建出的目标点三维坐标精度较高，其重建精度与基于激光测距仪的视觉系统相当。