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针对传统工业机器人系统的局限性，提出了一种高实时性的机器人视觉伺服控制系统。系统利用Altera公司的NiosⅡ软核设计一个机器人实时目标跟踪控制器。控制器由NiosⅡ作为处理器，采用基于特征差异的目标识别方法辨识目标并采用线性卡尔曼滤波器算法来快速完成运动估计及进一步分析和校正，实现快速而准确的跟踪。从而改善了多关节机器人跟踪运动目标过程中存在的彩色图像数据量大、处理时间长的问题，提高了实时性。