随着社会的发展,基于位置移动的室内定位服务深入到各个行业和人们的日常生活中。智能家居、机器人、自动驾驶等项目的兴起,促使精准的室内定位的需求也越来越强烈。在技术领域,室内定位技术主要基于射频、蓝牙和声波等媒介,基于视觉的室内定位技术还不像其他技术那么成熟。视觉定位有设备容易获取、成本低、可以充分利用图像信息等优势,所以有着广阔的发展前景。基于视觉的室内定位,首先要从图像中获取有效的像素点,本文借助天花板这种自然信标,通过霍夫线段检测,将某块天花板的四个顶角坐标作为像方点坐标。然后将像方点带入单应矩阵中进行矩阵变化,以获得对应像方点的物方点坐标。最后,将像方点坐标和物方点坐标一起带入后方交会的运算程序中,就能得到对应的摄像头的空间坐标。为实现以上方案,本论文遇到的挑战有:（1）拍摄的天花板影像含有大量噪声,线段检测的结果有误差和噪声直线;（2）经过霍夫线段检测时,霍夫空间真实峰值附近出现了虚假峰值,导致结果中含有平行、靠近的线段,还会导致一条长线段中间断开的情况;（3）如何通过图像处理等方法粗略定位天花板位于图像中的位置、以及如何识别墙角等。本文主要工作如下:（1）相对于建立物方特征库进行室内定位的方法,本文创新性地提出了单应矩阵+后方交会的模型进行室内定位,并在实践中成功进行验证,证明模型具有可行性;（2）对霍夫变换线段检测方法进行了细致调研和科学分析,采用图像分块和线段融合的方法改进霍夫变换线段检测算法,并将新的线段检测算法作为本次课题中天花板线段检测的中心算法;（3）对不同模块功能进行解耦合设计,最后使用编程语言实现室内定位系统。经过上述工作,本文实验数据表明,本方案的定位精度为20cm,可作为单目视觉定位方案的一种创新,为进一步研究室内定位提供思路。