摘要：随着计算机技术的发展,移动机器人控制技术研究成为一个热点。移动机器人技术已经被广泛地应用于军事、商场、医院、家庭等领域,已经走进人们的日常生活。定位技术是移动机器人的重要功能之一。而视觉能够提供丰富的信息,视觉定位有较高的定位精度。本文主要研究了基于全局视觉的目标定位方法,在此基础上对机器人小车进行路径规划与控制,利用运动目标跟踪的结果作为反馈来控制机器人小车的运动。首先,针对运动目标检测中常用的两种方法——帧间差分法与背景相减法的缺点,提出了一种基于帧间差分法与基于高斯模型的背景相减法相结合的运动目标检测方法,有效地结合了两种方法的优点,结合去阴影处理,提高了运动目标检测的效果。其次,针对传统的基于CamShift算法的运动目标跟踪方法的不足做出三点改进：利用运动目标检测的结果作为运动跟踪的输入,实现了自动选取跟踪目标的问题；利用动态扩展搜索窗口调整搜索窗口,解决机器人小车因瞬时速度过大而导致跟踪失效的问题；将CamShift算法计算得到的颜色直方图与运动目标检测所得区域的颜色直方图作与运算,改进了其抗干扰能力差的问题。将改进的CamShift算法与Kalman滤波结合的跟踪方法应用于机器人小车跟踪,提高了目标跟踪的效果,能够实时反馈机器人小车的位置信息。然后通过从图像像素坐标系到世界坐标系的转换实现了对所用摄像头的标定,实现了机器人小车的视觉定位。接着利用所获得的视觉信息,将栅格法与A*路径搜索算法相结合,为机器人小车规划出有效、安全的路径。最后本文设计了机器人小车控制实验系统,利用视觉反馈的机器人小车位置信息作为控制机器人小车路径的依据,验证了本文所提出的运动目标检测、运动目标跟踪与定位方法的有效性。