煤矿作为我国重要能源，其需求量与日剧增，由于环境的限制与科学技术的制约，且大多数煤矿仍采用机车轨道运输，生产安全性低。基于单目视觉的矿井机车防撞预警系统是针对矿井机车前方轨道识别和矿工目标检测并测距预警的系统，在一定程度弥补了传统的矿井机车运输监控系统的不足，可以有效避免机车追尾以及机车撞人等事故的发生，提高了生产安全性。但由于矿井下环境复杂、图像处理具有针对性等因素的影响，该系统在矿工目标具有伪装色、矿工局部灯光遮挡等情况下，不能准确地提取目标，从而导致测距预警误差较大。本文针对基于单目视觉的矿井机车预警防撞系统中存在的缺点，详细介绍了图像运动目标检测与图像修复技术的研究现状，通过对相关各种算法的理论分析和优缺点比较，结合矿井下实际图像，分别提出了基于颜色和纹理特征的伪装色矿工目标检测方法和基于优先级的纹理合成修复方法来解决矿工具有伪装色和矿工局部灯光遮挡的问题。本文的研究工作主要包括：①针对矿工目标存在伪装色，传统方法难以检测的问题，通过对现有颜色和纹理模型常用算法的理论分析，提出了基于颜色和纹理特征的伪装色矿工目标检测方法。该方法以高斯混合模型建立颜色背景模型，局部二值模式模型描述纹理特征，将颜色特征和纹理特征线性融合对矿井下伪装色矿工目标进行检测与提取。②针对采用灯光面积替代局部灯光遮挡的矿工目标进行检测与测距时，会出现误差较大的问题，提出了先对遮挡灯光进行去除，然后再提取矿工目标进行测距的方法。通过分析图像修复技术的基本思想，并对常用图像修复技术的算法进行理论分析以及优缺点比较，选取基于优先级的纹理合成算法进行遮挡灯光去除。实验结果表明，该方法具有可行性。