随着现代社会科技与经济的飞速发展,工业4.0作为新的发展热点和发展方向被提出,其中智能检测系统和智能装备作为重要的发展方向,成为现代社会和政府所关注的重要研究课题。无论目标检测还是距离测量技术都是智能检测系统和智能装备中的重要组成部分,有着广泛的应用基础。针对某大型龙门吊在装卡过程中,为了满足对装卡相对位置进行定位的需要,在现有的单目视觉定位系统基础上,为了避免机械晃动所引入的相机光心偏角误差,设计并构建了基于倾角传感器的单目视觉定位系统。分析目前单目视觉测量系统中存在的问题,引入倾角传感器,利用倾角传感器实现对摄像机光心偏角补偿,在修正现有单目相机测量模型的基础上,实现单目视觉定位,从理论上分析了该方法的可行性。针对本文所实现的单目视觉定位系统,在对目标进行识别情况下,通过图像预处理,对目标位置进行定位,最后,在两个距离传感器提供数据以及相应的倾角传感器提供光心偏角的情况下,实现目标位置定位。其中为了提高目标的识别率,在人为设定标志物的情况下,采用基于颜色空间转换的标志物识别;利用椭圆拟合,确定椭圆标志物的位置坐标;利用动态获取ROI的方法,提高了实现相对距离测量的实时性,满足系统控制需求。针对本项目的应用场合,本文对基于倾角传感器的单目视觉定位系统进行多组实际应用实验,验证了利用该系统实现单目视觉定位的可行性。通过对定位精度实验及结果分析,本文所提出的定位系统能够准确检测目标,实现目标定位,定位精度达到±5mm以内,计算速度可以达到12幅/s。由实验结果可知,本文所实现的单目视觉定位系统,基本实现项目所需要的可靠性和高精度要求。