移动机器人在智能监控,无人汽车,灾后搜索与救援,环境监测,军事侦察以及星际探测等关系国计民生的生产、生活与国防领域展现出了潜在的实用价值和广泛的应用前景。伴随着科学技术的进步,尤其是在机器人视觉处理领域的高速发展,越来越多的学者将眼光发到了将视觉传感器与机器人技术相结合的发展上。本课题面向运动目标跟踪任务,由携带视觉传感器的移动机器人检测目标,并从测量数据中尽可能挖掘出感兴趣的目标在空间中的位置等状态信息,实现移动机器人对运动目标的跟踪。本文搭建了载有Kinect视觉传感器的iRobot Create移动机器人平台。采用PC机作为主控制器,Kinect视觉传感器和云台组成视觉辅助系统,iRobot Create移动机器人作为底层动力系统,配备供电系统分别对PC机、iRobot Create和Kinect供电。在目标识别过程中,首先对Kinect采集的深度图像进行阈值分割和形态学预处理等操作去除远景信息,获得包括目标在内的前景;然后通过Kinect深度图像和彩色图像的对应关系将深度图像获得的前景映射到彩色图像中,以便在后续目标识别过程中减少不必要的特征点从而加快识别速度;最后在彩色图像中用SURF算法和RANSAC算法识别运动目标。利用识别出的运动目标的深度信息和颜色信息作为粒子滤波的模型,对目标的位置进行预测,能够在目标跟踪的过程中有效的避免颜色相近目标的干扰。通过实验证明本文建立的移动机器人目标跟踪系统轻便、可靠,设计的图像处理算法具有较好的稳定性和实时性、较高的可靠性和抗干扰性,能够跟踪运动目标,具有重要的科学和使用价值。