如何根据动态图像或时变序列图像确定运动目标的运动参数是当前计算机视觉研究领域中十分热门的课题。由于具有非接触、实时在线检测等特点，基于计算机视觉的运动测量能够完成许多常规运动测量方法无法完成的工作，因此该方法的研究具有广阔的应用前景。同时，研究基于计算机视觉的运动参数测量是利用图像信息反馈实现机器闭环控制必须解决的问题之一。本文对基于计算机视觉的机构运动轨迹检测系统进行了研究。搭建了一个基于计算机视觉的机构运动轨迹检测系统，该系统能完成图像的采集、存储、处理、分析与理解和显示输出等工作；对计算机视觉中常见的摄像机标定方法进行了分析，比较了各种标定方法的优缺点，建立了具有一阶径向畸变的摄像机成像模型，提出了一种改进的两步法对摄像机进行精确标定，经检验标定效果较好；由于获得的图像不可避免的会受到噪声的影响，为了便于图像分割和数据提取，研究了灰度变换、噪声消除等数字图像处理技术，提高了数字图像处理的效率和精确性：开发了基于序列图像的运动目标检测与亚像素定位的处理系统，实现了运动目标的快速检测、精确分割提取和高精度的定位；基于计算机视觉的方法对可控机构的运动轨迹进行实验研究，结果表明本文所建系统具有较高的检测精度。