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挖掘机作为工程建设中的重要设备，在工业与民用建筑、交通运输、水利电力工程、矿山采掘以及军事工程等施工中都起着极为重要的作用。但由于需克服其操作人员工作强度大、工作环境恶劣、有些区域不便靠近等问题，实现挖掘机机器人化一直都是国内外学者研究的热点。近三十年来，随着计算机视觉技术和微电子技术的进一步发展，为挖掘机器人添加功能完善的视觉系统已成为目前学者研究的另外一个热点。本课题在综合分析了计算机视觉在挖掘机器人目标识别与定位上的应用历史和现状后，依托厦工股份的XG806挖掘机这一物理平台，在对其液压系统已进行电液比例改造的基础上为其搭建具有目标识别及定位的视觉系统，以进一步提高其自身的智能化。主要工作如下：1.提出了挖掘机器人试验平台搭建方案,对其视觉系统中的重要部件进行选型与配置，确定出本课题挖掘机器人的目标识别与定位方案。2.对当前应用于挖掘机器人视觉系统上的目标识别算法和目标定位技术进行了分析，针对挖掘机器人目标识别中的图像匹配算法通用性与鲁棒性不强等问题，提出了将尺度不变特征变换（SIFT)图像匹配算法应用于挖掘机器人上。通过SIFT图像匹配算法与经典图像匹配算法提取特征点的对比实验，验证了SIFT图像匹配算法的优越性。3.对SIFT特征描述子进行改进即将原SIFT特征描述子通过高斯核函数以另外一种等价数据表示形式映射到了更高维的特征空间上以使原数据线性可分，然后在该空间上通过求各特征描述子对总特征描述子的贡献率来确定出最能代表原始数据的特征描述子，把数据中存在的“噪声”和“冗余”的数据去除掉。实验表明：改进后的SIFT图像匹配算法缩短了图像匹配时间，获得了更高的匹配精度。4.对Labview建立的挖掘机器人视觉控制系统在目标物发生旋转、比例发生缩放以及光照条件发生改变时无法始终对目标物进行识别与定位的问题，通过Labview中的Matlabscript和Read From Spreadsheet File VI节点调用改进后的SIFT M文件，实现了Labview与Matlab的无缝联接。实验表明：Labview与Matlab混合编程的挖掘机器人视觉控制系统解决了原先Labview视觉系统所存在的问题，其功能更加完善和强大。5.为了实验验证方便，用与挖掘机器人工作装置同功能的机械手来代替挖掘机器人工作装置进行调试与验证，验证了为挖掘机器人搭建具有目标识别及定位的视觉系统将进一步提高其自身的智能化。