荔枝是南方特色水果，经济价值较高，在我国，荔枝的生产与加工已形成了一个产业。由于荔枝果实形态、颜色及生长环境的复杂性，实现自动化采摘非常困难，但是从长远看，自动化采摘具有很大的经济、社会效益和广阔的市场前景。因此，荔枝的自动化采摘研究具有理论意义与现实意义。　　 本文基于计算机视觉和图像处理的基础理论，结合自然环境下的荔枝图片和实验室环境下的荔枝模型图片，以LabWindow/CVI6.0为软件开发平台，对荔枝采摘机械手的茎秆识别与剪切点定位进行了研究，最终确定剪切点的三维空间坐标。本文的主要研究工作如下：　　 (1)基于张氏平面标定法搭建了双目立体视觉试验系统，完成摄像机内外参数的标定。结果表明摄像机基线距是110mm，焦距是8.258mm，理论景深范围是450mm-500mm，在该条件下可恢复出较精确的三维坐标。　　 (2)通过对自然环境下采集的30幅图片进行分析和比较各种颜色模型，最终选用YCbCr颜色模型中的Cr分量并结合K均值聚类分析法、形态学和数学处理分割出茎秆。该方法具有较好的提取效果，正确识别率达80％。　　 (3)通过实验室环境下的模拟实验完成匹配和定位研究。根据实验室环境下荔枝模型-串状葡萄模型图像的特点，采用以茎秆外接矩形形心为点特征的最小外接矩形质心匹配法。该方法的配准效果较好、精度较高。　　 (4)选用最大距离法获取自然环境下荔枝茎秆的剪切点，而针对实验室环境下的荔枝模型---串状葡萄模型，采用最小外接矩形法以茎秆的质心作为剪切点。　　 结合视差原理和三角成像原理完成了目标三维空间的深度恢复和坐标定位，误差在40mm左右，该误差可通过误差补偿、调整系统和优化算法使其达到比较理想的20mm之内。