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在以轴孔装配为重要研究内容的机器人装配领域中，应用机器视觉技术来获取目标装配工件的精确位姿信息，进而引导对其快速装配正在成为智能化装配的一大发展趋势。 本文基于ETH双目视觉系统与EIH手眼视觉系统，研究了复杂背景下待装配的目标轴、孔的识别与定位，实现其机器人基坐标系下三维位姿检测，以引导六自由度装配机器人完成轴孔智能装配对接。研究的主要内容有： （1）构建并标定了由 ETH云台双目相机与 EIH手眼相机组成的混合视觉系统。分别基于 Zhang平面模板两步法和基于由图像坐标系转换到机器人基坐标系的黑箱思想对ETH与EIH视觉系统进行标定，获得三维重建所需的相机内外参数。最终ETH视觉系统标定相对误差为0.183％；EIH视觉系统标定最大长度误差为0.6mm，最大夹角误差为0.1°。 （2）研究了复杂背景下装配目标的图像识别与定位方法。对由ETH视觉系统获得的全局图像进行处理，基于阈值分割与Hu矩轮廓匹配，分割出目标轴；利用最小外接矩形法检测目标轴形心及轴母线姿态；基于 Hough圆检测实现了目标孔孔心在图像中的粗定位。移动末端执行器靠近孔心粗定位位置，对 EIH视觉系统下图像进行处理，基于阈值分割及最小二乘法椭圆拟合，实现了目标孔心在图像中的精定位。 （3）研究了装配目标空间位姿的三维重建方法。基于“ETH系统下中轴线投影模型”重建了目标轴的三维空间位姿；并对重建结果的精度进行评估，得到轴位姿重建相对误差在1.0%内；结合EIH手眼系统标定结果及孔心在图像中的精确位置，重建了目标孔的精确空间三维位置；并提出了一种利用孔内圆轮廓，基于立体几何向量的方法重建了孔轴线姿态；最后通过Solidworks仿真验证了该方法的可行性，仿真重建相对误差在0.1%内。