随着科学技术的进步，智能机器人系统开始应用在服务行业。服务型的自主式移动机器人的研究和设计越来越受到企业界和商业界的重视。在移动机器人系统中，自主导航技术是最重要的核心技术。而视觉是移动机器人最重要的感知手段之一。视觉导航技术就是机器人利用自身视觉传感器来采集环境信息并根据路径规划算法自动导航。 本文在总结国内外自主智能机器人的研究成果的基础上，结合课题本身的实际情况，研究和设计了自主移动捡球机器人的视觉导航。 本文首先在研究捡球机器人视觉系统技术要求的基础上，介绍了捡球机器人的视觉系统构成。研究了摄像机的标定问题，并详细的阐述了摄像机的原理及其标定方法。然后介绍了捡球机器人的导航运动控制系统的硬件结构和控制系统的各个组成部分。详细研究了捡球机器人的视觉定位问题和导航问题。介绍了和研究了数字图像的处理方法，研究了颜色空间对图形分割效果的影响。分析了基于图像的分割和目标定位技术，提出了一种基于反向投影的视觉识别定位方法，详细讲述了视觉定位的处理过程。并结合遗传算法和滚动窗口法提出一种基于视觉目标检测捡球机器人的路径规划算法。并对该算法进行了仿真与验证。设计开发了基于OpenCV软件包与DirectShow软件包的自主移动捡球机器人实时视频采集与处理系统。 文章的最后对本文的工作进行了总结，同时对智能移动机器人的视觉导航的发展进行了展望。