自主对接对于水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle,以下简称AUV)来说意义重大,与海底基站对接意味着AUV可以实现水下常驻作业,与潜艇对接可以在危机时实现援潜救生,与回收装置对接可以实现AUV水下自主回收等等。和飞机空中自主加油、神九与天宫一号交会对接一样,AUV自主对接也是AUV自主检测识别对接装置并逐渐向其靠近、直至进入对接装置的过程。本文重点关注AUV对接过程中的近距离导引定位问题,以中科院沈阳自动化所海洋信息装备中心的便携式AUV作为载体,从该AUV的实际硬件软件性能出发,提出一种基于视觉的导引定位算法。在AUV智能化要求越来越高的今天,视觉传感器作为AUV一种重要的感知器件起到至关重要的作用。由于水下特殊环境干扰,AUV视觉的发展比较缓慢,大多数的应用仅仅停留在近距离图像采集方面,而在智能化方面的应用较少,基于视觉的AUV水下对接就是其智能化的一次应用。针对水下光视觉感知有效距离短的难点,在对接装置上安装导引光源并对AUV设计一套独立的高清视觉采集和处理系统,结合MOOS通信机制与AUV完成信息交互。针对水下图像噪声较多的特点,采用形态学滤波的方法,并取得良好的效果。采用MATLAB标定工具箱对封装在AUV头部段的相机进行标定,得到可靠的相机畸变参数和内参数矩阵。针对水下图像目标与背景分割困难的问题,提出自整定阈值分割算法并完成导引灯与背景的分割。针对水下图像匹配难的问题,提出基于像素坐标归一化特征点匹配法,完成导引灯定位,并计算得到导引灯所在平面中心点与相机的相对位姿关系。最后设计水池对接实验,验证算法的可靠性。研究水下视觉的自主对接导引算法,该算法是实现AUV水下自主对接必不可少的软件模块,对于未来实现AUV水下自主对接具有重要意义和实用价值。