视觉导航作为移动机器人中的一项关键技术，受到了国内外科研工作者的广泛关注。本文在科研项目“移动智能体的运动测控方法研究”的资助下，以实验室自制的XKR-1型移动机器人为实验平台，围绕移动机器人视觉导航系统的相关理论基础和技术实现展开了一系列研究。 综合论述了移动机器人、机器视觉以及视觉导航相关领域的背景、意义、发展和现状，指出其关键技术，发展趋势和研究方向。 系统地介绍了实验室自制的XKR-1型四履带移动机器人的体系结构。根据机器人的总体任务要求，分别给出了机构本体、控制平台硬件、软件体系的设计方案。采用分布式嵌入式系统配合USB摄像头搭建了机器人视觉导航系统的硬件开发平台。出于对系统开放性和稳定性的考虑，采用了适合嵌入式平台的Linux操作系统作为软件开发平台。设计了基于行为的机器人控制体系，保证机器人工作时的高效性与鲁棒性。 研究了机器人视觉中图象处理领域一些基本方法的原理和实现手段。首先建立了简化的线性摄象机模型，推导了图象坐标系统和世界坐标系统之间的映射关系。然后提取YUV颜色空间中Y分量灰度图象，用迭代算法找到最佳分割阈值，实现图象的二值化处理。最后运用中值滤波和数学形态学的方法对图象进行平滑，去噪。 研究了机器人视觉中图象分析方面的一些经典算法，如边缘检测，直线拟合，目标跟踪等。结合XKR-1型移动机器人及其视觉任务的特点，采用了一种用特征点描述目标的方法，充分运用先验知识，用重心法高效、便捷地实现了对图象中直线的提取。 分析了移动机器人的运动学模型，给出了基于视觉和模糊控制的直线跟踪方法及其简化算法。研究了移动机器人视觉导航的实现方法，着重讨论了定位、规划、避障这几个问题。通过实验，分析了影响系统性能的内外因素，提出了下一步研究目标。