双目立体视觉是机器人技术的一个重要分支,是智能机器人的重要标志。双目立体视觉是通过对同一目标的两幅视频图像的提取、识别、匹配和解释等,实现重建三维环境信息的过程。其内容主要包括：图像采集、摄像机标定、图像预处理和特征提取、立体匹配以及三维重建等。通过对双目立体视觉技术的深入研究,将为解决机器人的视觉问题如智能移动机器人的导航问题、工业机器人的视觉检测以及视觉伺服等问题提供途径。本文首先综述了双目立体视觉技术的国内外发展现状,总结和分析了现有双目视觉应用中的关键点与难点；在介绍双目视觉系统研究的目的、意义以及系统的构成的基础上,利用张氏平面标定算法,实现了CMOS摄像机的标定。其次,考虑到机器人实际应用情况,分析和对比了两种双目视觉模型,确定了任意放置的双摄像机安装模式。并将麦克纳姆轮应用到四轮机器人的机械设计中,搭建了机器人视觉系统与机器人运动控制系统的软硬件平台,给出了一种双机RTWT模式的实时仿真系统构架,并设计了双目视觉四轮机器人的实时目标跟踪系统。相比于传统RTWT模式,大幅度提高了实时仿真系统的数据处理能力,并拓展了硬件的适用范围。然后,本文对Matlab/Simulink中的Image Acquisition toolbox和Video and Image Processing Blockset两个工具箱进行了深入研究。提出了一种基于YCbCr色彩空间的颜色分离算法,并比较了几种运动目标检测方法,结合机器人系统,实现了机器人动态和静态目标的检测、识别,再利用双目视觉技术对目标进行了三维定位。最后,利用Matlab/Stateflow工具箱设计出九点五态控制器,基于所研究的视觉反馈技术,在Matlab/RTW环境下,实现了目标检测、定位与机器人的运动控制。