随着全国棉花生产全程机械化、智能化程度的逐步提高，研究棉花顶尖精确的检测识别及定位技术，实现棉花机械打顶作业“一顶一芯”的作业要求，是我国棉花生产种植全程机械化、智能化的主要环节。本文基于双目立体视觉技术，结合新疆棉花种植及机械打顶现状，运用机械系统设计理论、模式识别、数字图像处理等，提出了基于双目立体视觉技术的棉株动态识别系统。主要研究内容和结论有：1.运用张正友标定法，结合OpenCV编写开发立体标定工具箱，完成相机的立体标定，求得左右相机的内部参数和外部参数。2.运用Adaboost算法，设计多层级联分类器，实现棉株顶尖的检测识别，检测率达到83.41%，误检率为8.81%，检测速度为3帧/s，基本达到实时要求。3.运用数字图像处理技术、SIFT匹配法，结合相机参数以及最小二乘法完成棉株顶尖深度信息计算：当实际距离在1200-1500mm范围时，残差范围在3.662-13.341mm之间,残差均值为8.795mm,基本达到精度要求。4.运用Microsoft Visual Studio2010开发工具、MFC(Microsoft Foundation Classes)库以及OpenCV（Open Source Computer Vision Library）计算机视觉库实现了立体视觉系统各模块的相关算法，开发设计了具有人机交互界面的棉株动态识别立体视觉系统。本文针对棉花打顶机打顶作业时存在的棉株识别、定位等问题，分析提出了基于双目立体视觉技术的棉株动态识别方法，研究搭建了棉株立体视觉系统，最终实现了棉株顶尖的检测识别及棉株的定位。为后续棉花打顶机的精确打顶研究奠定了理论基础。