随着计算机科学、电子技术、自动化技术以及人工智能的快速发展，智能机器人技术逐渐成为研究的热点。机器人足球比赛涉及人工智能、机器人学、传感器、通讯、精密机械和仿生材料等诸多领域的前沿研究和技术集成。RoboCup是世界上最具影响的机器人足球比赛之一。RoboCup是以多智能体和分布式人工智能为研究背景，并提供一种易于评价的比赛平台促进多智能体和分布式人工智能研究发展。RoboCup中型组机器人由全向视觉、通讯、决策和运动控制等系统组成。其中全向视觉系统是RoboCup中型组机器人获取周围环境信息的唯一渠道。因此基于全向视觉的机器人定位与任意足球检测成为RoboCup中型组机器人研究的热点。本文以AS-ROⅡ机器人为研究平台对这一热点问题进行深入的分析和研究。本论文主要内容包括以下几方面：1、介绍了机器人技术的应用背景和国内外研究现状，并结合RoboCup中型组机器对机器人定位和足球检测的关键技术的研究现状进行了描述。2、针对RoboCup中型组比赛越来越多地引入自然光，光照强度不均匀造成场地颜色浓度差异变大严重影响机器人目标识别能力的情况。本文提出基于图像掩模自动调节CCD摄像机参数的算法以适应光照强度的变化。该方法是基于空域滤波的思想利用图像掩模对机器人采集的图像进行滤波从而改变相机参数实现对光照强度变化的适应。3、RoboCup比赛是高度动态的，机器人必须能够实时处理图像信息。为了提高机器人的实时性，本文提出基于Bresenham划线的搜索像素算法。利用Bresenham算法生成径向扫描线和环形扫描线来限制图像处理的范围。机器人只需要对扫描线上的像素进行计算，从而大大降低了图像处理的计算量，提高机器人的实时性。4、根据RoboCup中型组比赛的规则变化，本文提出利用白线和先验地图匹配的方法实现机器人的自定位。首先通过视觉系统标定确定机器人在场地中的实际距离与图像像素距离的关系；其次利用Hough变换检测场地白线并确定白线的属性；最后与先验地图匹配并通过坐标变换确定机器人的位姿。5、由于光线强度变化和相近颜色的干扰使基于颜色特征的足球检测算法效率大大降低。本文提出基于足球形状特征的任意足球检测算法。首先对图像进行滤波降低图像噪声的影响；其次通过比较分析sobel、LoG和canny边缘检测算子，利用canny算子对图像进行边缘检测；最后对边缘检测得到的图像进行Hough圆变换找出图像中的足球。