在“中国制造2025”行动纲领之下，为了进一步提高机械制造的生产效率、提高产品质量、降低人工成本，传统的制造业必须加快转型升级。本文以机器视觉技术为基础，通过CCD工业相机采集图像，在图像处理软件中获取棒料的特征信息，完成了单目视觉在复杂环境下棒料的识别与位姿计算，主要工作有以下几个方面：　　（1）复杂环境下棒料的识别与位姿分析。该部分研究了高斯混合模型及模板匹配图像识别算法，提出了一种棒料位姿计算误差补偿的方法，分析推导出根据椭圆的长短轴和方向信息来确定空间棒料的三维位姿。　　（2）单目视觉图像算法。主要研究了图像处理过程中所用到的图像预处理、形态学、边缘提取、仿射变换等技术，从理论上分析推导了相机成像的原理、相机内外参数的求解及像素当量的求解。　　（3）单目视觉系统软硬件方案设计。通过分析光源、相机、镜头的基本参数，完成了单目视觉系统硬件的选型及实验平台的布局搭建。在软件部分,完成了在复杂环境下棒料识别与位姿计算系统的开发。　　（4）复杂环境下棒料的识别与位姿计算实验。该部分主要完成了复杂环境下棒料的识别、系统精度、棒料三维姿态等实验。实验表明基于轮廓边缘形状的匹配识别精度更高、更准确；棒料的直径测量通过误差补偿的方法准确度高、误差小、稳定性强；从图像中获取棒料的中心点坐标和角度，再根据椭圆的长短轴计算出空间棒料的三维姿态。