集装箱运输是现代贸易发展的三大标志之一，集装箱装卸作业代表着世界航运界最先进的生产力，集装箱船舶在港口的装卸效率直接影响到船舶公司和港口装卸的市场竞争力。如何实现集装箱装卸的自动化以提高集装箱在港口的装卸效率成为国内外物流领域研究的热点之一。目前，采用计算机视觉技术是集装箱自动化装卸作业中实现集装箱识别和定位操作的发展方向。由于集装箱的装卸系统是一个复杂的工业系统，研究计算机视觉在其中的应用是一个涉及领域很广泛的研究，因此直接在工业现场对其进行研究的成本和风险都会较高。 本文提出了构建集装箱装卸模拟系统的方法，对计算机视觉技术在集装箱自动化装卸系统中的应用进行研究，并利用该模拟系统在实验室环境下对集装箱的自动化装卸技术进行了较为深入的研究。首先，本文根据实际的集装箱装卸环境设计并构造了一个模拟的集装箱装卸系统，然后，在构建好的模拟系统的基础上，编写了上位机与运动主控制器的通讯协议，并完成了该模拟系统的软件程序设计。最后，本文对在构建该模拟系统过程中采用的核心技术进行了重点的研究，其中包括图像轮廓处理的算法和建立摄像机的数学模型，完成对摄像机和机械系统的参数标定，实现对模拟集装箱对象的识别和定位等技术。 本文对集装箱模拟装卸系统的软硬件工作原理与构成、图像数据的处理、计算机视觉系统的工作原理等方面进行了理论分析和实验研究，较为成功地完成了整个系统的构建，达到了预期设计的目标，并且在步进电机的驱动、图像数据的预处理等方面提出了一些新的思路和方法。集装箱模拟装卸系统的建立为后续在该平台上进行更为深入的计算机视觉技术的应用研究提供了软硬件基础，为如何切实地提高集装箱在港口的装卸效率提供了研究平台。