随着机器人技术和信息技术的不断发展,面向家庭应用的智能服务机器人必将成为未来数字家庭的主导。智能服务机器人运行在动态的室内环境,利用自身传感器感知周围环境,指导机器人完成下一步的任务和工作。视觉传感器因其获取信息量大、价格低廉,逐渐成为智能移动机器人定位、导航的首选工具,而视觉的不确定性也给机器人定位和导航的准确性与实时性带来了巨大的挑战。探索适用于家庭动态环境下应用的移动机器人视觉技术,对于解决动态非结构环境下移动机器人的自主定位与导航具有十分重要意义。本文以沈阳新松公司自主研发的智能服务机器人为研究平台,搭配双目立体视觉系统,对服务机器人视觉导航的若干关键技术,如立体相机标定、基于人工路标的移动机器人自定位、以及基于视觉的同时定位与地图创建等进行了研究,主要工作如下:介绍了摄像机针孔成像模型,以及摄像机模型中的各坐标系的变换关系,针对实际情况采用Zhang的平面模板标定法进行立体相机标定,确定了立体相机的内外部参数,经实验验证获得了较高的标定精度,得了较好的实验结果。在基于人工路标的移动机器人视觉自定位中,设计了一种新型人工路标模式,并提出了相应的路标检测与识别算法,实验验证该算法对光照、旋转以及缩放都具有一定的鲁棒性;推导了基于人工路标移动机器人立体视觉自定位算法公式,通过实验证明了该系统的自定位精度完全可以满足移动机器人的定位要求。在基于视觉的同时定位与地图创建中,对广泛应用于SLAM系统的EKF算法进行了研究,阐述了EKF原理,并给出了基于视觉的EKF-SLAM算法实现过程,通过仿真实验验证了该系统的可靠性和可实现性,最后通过机器人在实验室环境下进行实验,取得了较好的实验效果,验证了该算法的可行性。