目前，随着人口老龄化趋势的加剧，老年人口数量逐渐增多，同时各种灾难和疾病导致残疾人口数量也在不断增加，使得服务机器人的研究具有越来越重要的社会意义和经济价值。导航是服务机器人的关键技术，也是服务机器人需要解决的核心问题。本文研究基于数学形态学边缘检测的障碍物识别方法和基于遗传算法的路径规划方法，并设计基于全局图像处理的移动机器人的室内导航系统，本文主要研究内容如下：(1)基于室内行走环境的导航系统软硬件平台搭建。针对室内行走环境下的路径特征和移动机器人系统的驱动方式，设计障碍物识别及路径规划的软硬件设计方案，并构建基于无线通讯的室内导航系统。(2)研究基于数学形态学边缘检测的障碍物识别方法。引入图像灰度熵的概念，设计边缘检测算子和结构元素的最优选取原则，实现全局边缘图像的获取；基于图像特征匹配方法，通过障碍物和移动机器人位置信息的分时快速识别，实现对室内环境的检测。(3)研究基于遗传算法的路径规划方法。以栅格法构建环境的地图模型，基于室内环境检测及障碍物的识别结果，设计基于遗传算法的路径规划方法，实现对全局环境最优路径的搜索。(4)室内导航系统实验研究。基于所搭建的室内导航系统分别进行模拟和真实场景的实验研究，完成基于数学形态学的障碍物识别实验和基于遗传算法的分时路径规划实验，实现动态场景中分时路径规划下的移动机器人最优路径行走，验证本文建立导航系统的有效性与可行性。