在机器人的各种传感器中，视觉传感器可以获得其它传感器所无法比拟的大量环境信息，为机器人的控制决策提供了可靠的信息保障，而其中双目视觉传感器又以其可获得环境中物体的深度信息以及其它的3D信息而得到广泛的应用．立体视觉是当今国际上的热门研究课题之一，本文以Pioneer 3-DX移动机器人为研究平台，对基于彩色图像的机器人立体视觉目标跟踪和避障进行了研究，主要包括以下几方面的内容：首先，本文介绍了机器人视觉的发展历史及其主要内容，重点阐述了机器人立体视觉的研究内容和目前国内外的研究现状．接着，本文对Pioneer 3-DX移动机器人双目视觉系统的软硬件平台进行了较详细的介绍．双目立体视觉是本文的核心研究内容，文中对双目立体视觉的原理、内容及其各子系统作了较详细的阐述．最后，重点阐述了基于彩色图像的机器人立体视觉目标跟踪和避障两部分内容．经过实验测试，仅依靠颜色特征进行目标物体跟踪存在诸多缺点，本文对此进行了改进，将目标颜色和形状特征相结合作为机器人目标跟踪决策控制的依据．在机器人避障的内容中，采用边缘点和角点作为特征匹配点，由视差图计算障碍物与机器人之间的距离，进而引导机器人避开障碍物．实验结果表明，综合颜色特征与形状特征的目标跟踪方法具有较好的跟踪效果，解决了单纯依靠颜色特征的缺点；基于以边缘点和角点为特征点的避障方法也具有较强的鲁棒性和抗干扰性．