本文主要研究了基于视觉的地面移动机器人对接技术,主要包括对接系统的设计颜色分割、目标识别、摄像机标定、单目测距和机器人控制策略等算法,整个的对接系统达到了比较好的效果。本文主要在以下几个方面做了研究：根据本文所要研究的问题和任务,设计出一个合理的对接系统,分为对接站和对接机器人两部分。对接站由一个圆形颜色标记和一个对接装置组成；对接机器人使用视觉导航的四轮机器人,由CAN总线连接计算机与电机驱动器,对接机器人通过对颜色标记的识别和定位完成对接任务。本文提出了基于HSI颜色阈值的分割策略对对接站的标记图像进行分割,取得了很好的分割效果,在标记图像颜色单一,且与背景很好的区分情况下,该分割方法很有效；接着使用简化的Canny算子对轮廓提取,并与其他的边缘提取算子进行了对比；标记的重心则使用标记轮廓进行计算,而不使用传统的区域像素求取,减少运算时间。在目标识别时提出先利用目标轮廓信息进行粗判断,接着使用模板匹配方法进一步匹配,该方法大大降低了识别的时间；利用几何约束的测距原理,结合对接系统的标记特点,提出了单目测距方法,即先根据提取到的轮廓利用本文提出的椭圆拟合方法进行拟合,通过椭圆得到偏角和距离等参数,对目标进行定位。通过实验表明文中的算法具有较高的精度和可行性。本文提出的控制策略分为对接站搜索和对接机器人移动两个阶段。在对接站搜索阶段主要是使用目标识别算法在机器人视野中搜索对接站标记；在移动阶段,用到本文提出的控制算法,即把机器人视野分为三个区,根据标记的定位信息对机器人位置进行调整,根据对接机器人与对接站的偏角θ和距离z。判断是否对接成功。