随着科学技术的快速发展,基于视觉传感器的定位方式,以其灵活性、高精度、快速性、非接触等独特优势,正慢慢成为解决移动机器人自主定位问题的主流。然而,国内移动机器人视觉定位系统的应用水平较低,并存在准确性、鲁棒性、实时性不足的问题。针对以上研究现状,本文从应用的角度出发,设计了一种基于Apriltag标签的单目视觉定位方案。首先利用Opencv在Windows上完成算法的设计与实现;然后,使用CCS对图像处理算法进行移植与优化;最终在嵌入式DSP平台DM8148上实现视觉定位功能,具体工作如下:一、依据系统的性能需求与工作场景,本文确定了基于点特征的单帧单目视觉定位方案。并完成标签确定、相机选型、DSP选型等工作,实现系统的硬件搭建。二、分析视觉定位的理论依据,构建闭环坐标系系统,并详细研究了P4P算法的定位原理。分别利用Zhang算法和Tasi算法完成对相机内参数和手眼参数的标定工作。三、对比多种滤波算法的特点后,使用高斯滤波算法完成图像预处理。在对边缘点进行梯度聚类后,利用加权最小二乘法拟合线段,快速实现了边缘线段的亚像素级检测。利用深度优先算法搜索构成四边形的线段序列,并计算线段交点来提取角点。在对四边形完成解码识别后,利用P4P算法实现定位,并设计“相对世界坐标系”实验分析系统的定位精度。四、利用C语言化、Emcv移植、Opencv重写等方法对图像处理算法进行移植,并从组件层面、C层面、汇编层面对算法进行优化,最终在嵌入式DSP平台实现基于机器视觉的移动机器人定位。