机器视觉是让计算机实现人类视觉所具有的功能，也是移动机器人技术的关键课题。通过视觉传感器获取外界图像是机器人感知外界环境的重要方式，而单目视觉传感器由于其设备简单、获取信息丰富等优点得到了广泛应用。本文以未知室内环境下移动机器人的应用为主线，检测目标与地面之间的交线，并把交线作为机器人可行驶区域的边界，文中对室内下降楼梯定位、室内地面目标定位、摄像机标定以及单目视觉测距进行了深入研究，实现的主要功能如下：(a)室内下降楼梯检测分为两个模块，第一个模块：机器人初始位置远离楼梯，利用纹理能量测度检测远处低能量区域，标记远处楼梯大致位置；第二个模块：移动机器人距离楼梯较近时，在纹理能量测度的基础上，进行直线检测和直方图匹配度量等方法，精确定位下降楼梯边缘线。(b)室内未知环境中目标繁杂，尽可能的检测完整的边缘线是目标定位的前提。为了得到丰富的边缘线，本文利用改进的Sobel算子进行边缘检测，并把多彩色空间RGB和HIS各个分量的边缘检测图像通过权重因子进行边缘融合，用自适应阈值对其二值化，最后通过交叉扫描以及直方图匹配度量准则得到目标与地面的交线。(c)移动机器人在目标定位时，需要确定自身与目标之间的距离，这是避免碰撞的关键。通过透视投影建立摄像机与目标的几何测距模型，本文在测距时按照目标点在摄像机视野范围内的位置分成三种情况进行计算，简化了测距模型，降低了计算复杂度。对于计算中需要的摄像机内参数，通过张氏标定方法对摄像机离线标定。通过实验结果表明，提出的算法对于室内楼梯以及室内地面目标都能实现准确的定位，提出的测距算法简单高效，测量误差小，能够满足移动机器人对于室内目标的定位和导航。