室内清洁机器人在工作时需要实时地检测自身状态信息和收集外界环境信息,以控制自身状态、建立环境地图、自主导航和定位、避障、进行路径规划、感知作业对象的状态,检查清洁效果等。所以机器人对室内障碍物、墙壁等的识别、空间定位和三维重构就显得尤为重要,是其自导航的前提。视觉传感器方式具有信号探测范围宽、获取信息完整等优点,将成为移动机器人的一个主要发展方向。单目视觉方法只采用一个摄像机,结构简单,相应的对摄像机的标定也较为简单,同时避免了双目视觉中立体匹配的困难。本文选择单摄像机对室内环境进行三维重构。具体研究内容如下:1.对摄像机标定方法、原理进行了介绍与分析,使用最小二乘法进行标定,在定标过程中,只求解投影矩阵即可重建空间点,避免了求解摄像机内外参数,使计算复杂度降低,对标定结果进行了误差分析,并提出了误差补偿办法。2.研究了基于单目视觉的三维重构方法,进行了三维重构实验,通过重构实验分析了影响本课题三维重构的几种因素,并提出了相应的解决方法。3.基于FPGA+DSP硬件处理平台的实现,系统由CCD摄像机、SAA7111、1K50和TMS320VC5416组成。分析了利用1K50芯片对图像实时采集,以及对TMS320VC5416数据的传输。