机器人能够代替人类在高危险、有毒有害、无氧等极其恶劣的环境下连续、稳定、高效地工作。机器人导航与定位是保证机器人能够完成任务的基础,使得机器人能够准确地找到目标。机器人视觉具有测量范围广、信息量大等优点,能便捷、有效地获取环境信息,它是机器人领域研究的重要方向。嵌入式系统的软硬件都是针对具体应用经过裁剪专门设计的,它具有低功耗、体积小、互联性强和集成度高等优点,正符合机器人对体积、重量、功耗、移动性以及稳定性的严格要求。使用嵌入式系统构建的机器人将是未来机器人的发展趋势。由于机器人视觉技术难度高,目前对使用嵌入式系统的机器人视觉研究还比较少。本文从嵌入式系统和机器人视觉两方面技术入手,实现了室内机器人视觉导航与定位。论文针对室内视觉机器人进行了嵌入式硬件系统设计,包括从总体上对嵌入式CPU进行资源分配,根据功能、性能和成本对外围硬件的进行选型,参考相关手册进行电路设计,硬件设计包括最小硬件系统、摄像头、无线网卡、触摸屏等。接着针对室内视觉机器人进行了嵌入式软件系统设计,移植bootloader、linux内核及根文件系统,再在其基础上开发摄像头及电机驱动的设备程序,移植OpenCV图像处理库,移植无线网卡驱动和各项机器人中需要用到的服务,如sshd。在设计开发的嵌入式机器人上面进行了摄像头标定研究,机器人视觉图像特征提取算法分析,并对机器人视觉白线路径跟踪问题进行了深入研究,设计路径提取算法。随后对室内环境进行特征研究分析,结合统计学方法提出了改进的hough白线提取算法。最后针对嵌入式系统处理能力较弱对改进的hough提取算法进行优化,根据图像中白线在高度方向的单调性,结合化整为零的思想在单方向上使用改进的hough算法,降低了图像处理的维度,在保证正确提取白线的同时使算法对曲线的适用性更强。在提取白线位置后,对嵌入式机器人视觉系统进行了标定,得到机器人在世界坐标系下的位置和姿态。论文最后介绍了嵌入式视觉机器人实物构建过程中使用的软硬件环境及一些开发方法。同时开发了相关机器人视觉远程调试运行平台,并对机器人视觉导航与定位实时性进行了测试,验证了算法的可行性。论文研究成果可以应用到规划环境内的机器人智能导航定位,将逐步进入办公室、家庭、娱乐场所、博物馆、旅游景点等各种场所,进入人们的视野。