移动机器人视觉是指在移动机器人上加配视觉传感器,使移动机器人具备对未知环境有识别、检测和自主决策的能力。它在装配加工、智能家居、核事故处理、现代战争侦查等领域表现出了巨大潜力。因此,移动机器人视觉系统的研究已成为当前学者研究的重要课题之一。与传统的机器视觉相比,移动机器人视觉系统呈现出一些新的问题,主要表现在：硬件方面,由传统图像采集卡和主控计算机组成的视觉系统,使移动机器人的功耗过大；视觉软件算法方面,如何在光照、局部遮挡以及机器人振动等因素的影响下,提高特征匹配准确率,缩短特征匹配时间是移动机器人位姿估计的关键环节。此外,如何简化现有的移动机器人位姿估计算法,解决当前位姿估计算法解的多义性仍是一个亟待解决的问题。针对上述问题,本文主要从以下三个方面对移动机器人视觉系统进行研究。1)为满足移动机器人视觉系统高性能、低功耗、结构紧凑的特点,设计了基于DM6437的高速视觉系统。采用高速PCB设计中信号完整性分析方法,全面论述信号反射和串扰的产生机理,使用SigXP和CM约束管理器这两个高速仿真工具,对关键传输线的反射和串扰进行建模仿真,并给出了抑制措施。根据仿真结果确定了系统关键模块的互联拓扑结构和走线方式。最后对硬件系统进行现场测试表明：硬件系统运行稳定。2)在移动机器人运动过程中,为了解决现场噪声、局部遮挡以及机器人振动对图像特征匹配造成的影响,设计了一种位姿估计中的图像特征匹配算法。首先采用FAST-9快速角点检测方法获取特征点,构建16维特征,然后通过最近邻匹配法对特征点进行匹配,最后利用随机抽样一致性算法剔除误匹配点。实验结果证明算法准确有效。3)考虑移动机器人在二维平面移动这一运动特性,论文采用了一种基于单应矩阵的位姿估计方法,实验结果表明本文方法可以避免矩阵的奇异值分解,同时可以有效地获得移动机器人的位置和姿态。