随着信息技术的飞速发展，机器人将成为未来社会发展领域的重要组成部分。而现阶段的许多国内外研究人员也正在从事机器人领域的研究。仿人机器人之所以能成为机器人研究人员的研究热点，除了有自身的运动灵活、高效自主的优点之外，而且完成任务能力也很强大。仿人机器人的研究包括许多领域，包括机器学习、机器人技术、人工智能、传感技术、计算机视觉技术、多代理系统、图像识别。计算机硬件和软件在时代的发展中技术不断提高，使人们对于机器人的要求越来越高，也使仿人机器人的研究工作人员面临着更大的挑战。仿人机器人的视觉系统和运动规划是仿人机器人研究的两大研究领域，对机器人在现实生活中的应用有很大作用。本文是基于HIT-II型仿人机器人，在仿人机器人视觉图像处理和运动规划方面进行了以下方面的研究和改进：（1）将HIT-II型仿人机器自带的摄像头作为视觉，仿人机器人视觉系统所采用的对机器视觉系统较为合适的HSI颜色空间。在图像的预处理过程中，进行图像去噪采用的是基于分数阶积分的去噪方法来进行的，与传统方法相比，这种方法更能提高图像的信噪比，保留原始图像中的关于边缘和纹理的信息。（2）在进行特征提取与匹配的过程中，本文采用的是基于尺度不变特征变换的SIFT算子，并且对传统的SIFT算子在生成描述子的过程进行了优化，以提高其速度。针对传统的SIFT点匹配算法效率较低，匹配速度慢等问题，提出并实现了基于区域增长的SIFT点匹配算法。这种算法可以在匹配可靠性基本保持不变的前提下，显著的提高匹配速度。（3）在仿人机器人的运动规划方面，针对仿人机器人传感器对障碍物感知局限性的问题，提出了一种基于信息窗口的算法。这种算法改进仿人机器人对障碍物的感知算法，使仿人机器人在运动过程中，最大程度的做到无碰运动。实验证明，通过把上述方法应用在HIT-II型仿人机器人上，对机器人性能有了明显的提高。并且通过仿人机器人的避障与足球实验得到了进一步的验证。