增强现实技术是在真实世界的场景中叠加进计算机生成的虚拟物体,并提供用户交互的过程。这项技术有着十分广泛的应用领域,诸如医疗、工业、军事以及娱乐生活等。本文研究的基于单目摄像头的并行跟踪及地图建立增强现实系统,不像绝大多数增强现实系统需要预先提供场景地图,本文研究的算法不需要预先提供场景地图,可以在未知的场景中建立地图,从而实现增强现实技术。在未知场景中创建地图是移动机器人即时定位与地图建立的研究领域。本文的研究工作包括：(1)基于移动机器人即时定位与地图建立算法的研究,主要研究了两种解决该问题的经典算法,分别是基于扩展的卡尔曼滤波SLAM算法和基于粒子滤波的FastSLAM算法。(2)基于单目摄像头的并行跟踪及地图建立算法的研究,在研究该算法的跟踪系统过程中,提出了一种改进跟踪系统的方法,替换了原来的灰度匹配算法,利用光流法进行特征跟踪,另外,本文采用双向光流跟踪法,进一步增强了跟踪的稳定性。(3)提出了一种改进跟踪质量检测的方法,对每一帧图像进行跟踪质量检测是为了提早发现跟踪失败的现象,而位于图像金字塔高层的特征包含的信息更为丰富,通过增加图像金字塔最高两层的特征匹配比,能有效检测到跟踪失败的情况,同时,本文通过大量的实验给出了比较可靠的阈值。