随着计算机视觉技术和人工智能的发展,基于计算机图像识别的相关技术和应用已经逐渐渗透到各个领域当中。考虑到单目摄像头成本低廉且应用广泛,若通过单目摄像头作为传感器的硬件输入并与移动机器人的驱动硬件相结合,可以实现对移动机器人的行为控制。移动机器人的跟踪行为是室内移动机器人课题中一个重要的分支。本文所研究的移动机器人运动行为包括基于目标的跟踪行为以及基于轨迹的跟踪行为。本文的主要研究成果如下:1)本文从理论推导及仿真实验的角度,研究了单目视觉传感器相关的图像跟踪算法和基于一定安全距离下移动机器人的运动控制法则,并提出了一种基于细粒度的视频流划分准则。通过该方法将图像跟踪算法与特定的运动控制算法相结合从而实现移动机器人基于目标的跟踪行为。2)本文提出了一种基于图像输入和惯性里程计输入的多传感器融合系统用于记录移动机器人在运动过程中的轨迹。基于该生成的轨迹采用轨迹跟踪算法实现移动机器人对轨迹跟踪行为的运动控制。3)本文将相关的视觉跟踪算法和运动控制算法移植到已有的移动机器人平台中并实现了各个模块的相关功能。与传统的运动控制行为相比,移动机器人在保证稳定跟踪行为的基础上还具有一定的精确性。