近年来人们对位置服务的依赖性越来越高,虽然有全球卫星定位系统提供位置服务,然而在室内由于建筑物墙体以及玻璃的阻挡,卫星信号会受到严重干扰。人们发现往往在商场,地下停车库等室内场所,不仅不能提供正确的位置服务,有时甚至提供误导人们的位置信息。视觉定位系统以及惯导定位系统都能在室内环境下提供位置服务,本文使用视觉和惯导设计融合定位系统为行人提供室内的位置服务。本文首先调研了视觉里程计以及视觉惯性里程计的理论及其发展,对比不同的视觉与惯导的融合方式,之后研究了国内外比较主流的视觉惯性里程计工程。其次,针对行人在室内定位的需求及其场景特性进行分析,设计一种视觉惯导融合系统并对系统的扩展性和稳定性进行研究。所设计的定位系统采用模块化设计,根据系统各个部分的功能分为视觉模块,定位子系统模块,融合模块和纠正模块,对每个模块的不同原理及需求设计不同的实现方案。然后,对各个模块的完好性进行分析,重点分析了视觉模块的影响因素,从光线强度、光线对左右相机照射不同、左右相机时间同步、行人运动过程、视野中的移动物体的因素进行分析,探究不同影响因素下视觉模块的运行情况,并设计相应的状态异常解决方案,保证能有效地监测和控制视觉模块的状态。之后使用以改良后的粒子滤波地图匹配算法为例的纠正模块对系统的误差进行纠正,提高系统的定位结果以及稳定性。最后设计实验对本文所设计系统的完好性进行分析与测试,并对纯视觉定位、视觉融合一定误差的惯导数据定位以及视觉融合高精度惯导数据的定位结果进行对比,证明了所提视觉惯导融合定位系统的可行性与有效性。本文设计的视觉惯导融合定位系统能够提高室内定位的稳定性及准确性,能够为大型商场、地下车库等室内环境提供良好的位置服务。