为实现对流化床中目标颗粒空间位姿追踪测量，开发了一种基于单目视觉及彩色纹理编码球体的位姿测量系统。针对空间位置定位，建立了空间球体成像模型，并基于小孔平面成像模型及相机坐标转换模型，结合空间解析几何相关理论，分析了单目位置测量原理。考虑球体颗粒无法通过自身形状特征实现空间姿态测量，引入纹理特征，通过提取目标颗粒纹理，比较并建立其与合成库中已知方向图像之间的相似关系，实现空间姿态的测量。根据以上理论分析，搭建实验系统并进行了一系列实验。结果表明，位置测量综合误差率不大于0.5%，姿态测量误差不大于2°，验证了所提模型的有效性和可行性。

为了对自主研发的工业机器人进行校准从而提高其运动精度, 提出一种采用双目视觉动态跟踪球面编号靶点的机器人标定方法, 利用安装在机器人末端靶球上特征分布的编号标志点进行工作空间内任意位姿的测量, 由最小二乘迭代准确辨识出机器人的几何结构参数对控制器进行补偿。利用MFC由开放式、模块化思想编制标定软件, 设计视觉测量、数据处理、机器人控制等功能模块, 最后通过测量实例和对比实验, 验证其可靠性和准确性。实验表明, 该软件测量得到的位姿数据具有较高的精度, 扩大了传统视觉跟踪的视野范围; 同时将识别得到的机器人模型实际几何参数进行反馈补偿, 成功地将机器人绝对位置精度由3.785 mm提高到1.618 mm, 姿态精度由0.235 提高到0.139。