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机器视觉是研究用计算机来模拟生物外显或宏观视觉功能的科学和技术。机器视觉系统的首要目标是用图像创建或恢复现实世界模型，然后认知现实世界。
而机器人视觉定位技术是机器视觉中一个重要的组成部分。视觉定位的主要任务是要对获得目标的空间位置信息，得到三维坐标。现实的客观世界是一个三维空间，经摄像机成像系统变为丢失了第三维深度信息的二位图像。要实现三维空间的重构，就必须利用计算机视觉系统实现目标的三维定位。目前，机器人视觉定位系统正广泛的应用于视觉检测、机器人的视觉引导和自动化装配领域中，机器人视觉定位技术在工业检测、工业探伤、精密控制、自动喷涂作业等方面都有着广阔的应用前景。
本文对机器人定位技术进行了深入的研究，设计并实现了机器人视觉定位系统。为消除摄像机畸变对定位造成的影响，提出了图像畸变校正方法。并采用线性摄像机定标方法标定出摄像机内外参数。最后，提出了基于机器人工具坐标系和摄像机空间几何模型实现机器人对空间目标点定位的方法。
首先本文分析了如何消除摄像机畸变对定位造成的影响，介绍了产生摄像机畸变的原因和摄像机畸变的种类，提出了基于最邻近插值的摄像机畸变校正算法，并用实验给出了图像校正的结果。
其后本文着重对摄像机定标技术进行了深入的研究。摄像机定标的目的是标定出摄像机的内外参数。它对于确定摄像机与空间点之间的相对位置关系，实现对空间点精确定位有着至关重要的作用。其中首先介绍了世界坐标系、摄像机坐标系和图像平面坐标系之间的关系，接着分析了线性摄像机定标方法的数学原理，给出了通过摄像机定标确定出摄像机内外参数的公式，最后根据已知内外参数的多次摄像机拍摄确定空间中目标点的位置，实现机器人定位。
最后根据课题的实际情况，提出了基于摄像机空间几何模型进行机器人视觉定位的方法。由于课题采用的机器人具有可以分别设定多个工具坐标的特点，可以将固定在机器人末端的摄像机和机器手分别设定为两个工具坐标。通过对摄像机工具的机器校准，可以通过机器人控制器读出摄像机光心的位置以及其光轴在世界坐标系中的角度。通过实验可以获得摄像机与空间目标点的几何变化关系，继而通过这一关系实现空间中目标点的定位。这种方法不需要预先放置参照物进行摄像机定标，从而可以实现机器人作业的自动化。并且其定位精确，运算时间短，有着较好的定位效果。