现代机器人技术在人工智能、计算机技术和传感器技术的推动下获得了飞速发展,移动机器人是机器人学中的一个重要分支,被广泛应用于物流、探测、军事、服务等领域。移动机器人的核心技术之一是导航技术。随着数字图像处理技术及图像处理硬件的发展,基于计算机视觉的导航方式在机器人导航中得到广泛关注。本文以乐高(LEGO)公司的"LEGO MINDSTORMS NXT"移动机器人为平台搭建导航系统,初步研究了基于计算机视觉的移动机器人路径识别与跟踪,内容包括:1.介绍视觉子系统的图像处理方法,并对其进行实验比较与分析。在图像处理的基础上实现了路径信息的辨识,提出改善路径信息辨识速度和精度的方法。2.以移动机器人的运动模型为基础,将NXT移动机器人运动控制分为直线跟踪和转弯两部分。根据采集到的路径图像信息,模仿人工预瞄行为,提出直接依据图像信息设计机器人的输入控制量的方法,实现机器人的直线跟踪。对摄像机进行标定,获得机器人在现实坐标系中的参数,计算出机器人相对于转角的实际距离,实现机器人自主转弯的控制。3.在机器人运动时,同时采用超声波传感器检测运动前方是否有障碍物,并自主测量计算其与障碍物的距离,实现了对超声波传感器与视觉传感器数据的处理。4.在实验室环境下,经反复实验,验证所提方法的可行性,并分析了其效果,实现了NXT移动机器人在预定路径引导下的自主运动和障碍物检测,达到了预定目标。