在过去的四十年间,中国的公路运输业得到十足的发展,截至目前全国公路总里程数已经达到495.95万公里。公路总里程数的增加对公路养护提出了挑战,路面裂缝的密封、污水管道的修复和挖掘都需要先进的、高效率的、自动化程度高的公路养护设备和机械实现。在开发这种远程操作和机器辅助系统时,无论它们所处的环境是结构化的还是非结构化的,路径规划都是机器人运动的首要任务。本文主要提出了一种用于机器视觉辅助的路面裂缝自动灌缝系统的路径规划算法和单条裂缝的密封方法,为接下来实现更加自动化、便携化、智能化的路面裂缝自动灌缝机提供相关理论和技术支持。本文主要在以下方面进行了研究工作:1)本文将现有的贪婪路径规划算法和两相树路径规划算法进行了性能比较,其中贪婪路径规划算法已经应用于现有的路面灌缝系统,比较的指标是计算时间成本与裂缝密封效率的整体收益。2)在贪婪算法和两相树算法基础上进行了改进,提出了一种新的基于路面裂缝的改进型贪婪路径规划算法。在减小算法计算时间方面,解决了两相树算法裂缝条数越多耗时越长的问题;在减小空闲路径误差方面,解决了贪婪算法裂缝条数越多误差越大的问题。最后对三种算法进行了计算时间和空闲距离的对比,得出结论:通过设置裂缝阈值的方法,分别使用三种算法进行空闲路径规划,路面裂缝自动灌缝系统的工作效率有明显提升。3)完成了空闲路径规划后,我们对灌缝枪密封路面裂缝时的运动路径进行了研究,接着提出了基于对单条裂缝进行遍历的BFS和DFS算法,在自建的crack-Data路面裂缝图像数据集的基础上进行遍历操作,将外显率、有效分支分数和算法计算时间作为评价算法性能的参数,最终在测试结果的对比下得出,BFS算法比DFS算法更精确。之后将综合空闲路径算法和宽度优先搜索算法合成一个整体模型,得出整个模型的运行时间和灌缝枪行进的总距离。但是由于现有灌缝枪的精度还不足以达到要求,因此该方法适合未来灌缝枪的精度达到像素级别的情况下使用。