海底管道是海上油气田开发工程的重要组成部分。在长期的使用过程中，其材料因为各种原因会产生各种性质和特点的缺陷，这些缺陷将可能严重影响海洋石油设施的安全。因此，海底油气管线的检测尤为重要。目前这种探测主要采用携带必要探测设备ROV来代替人工完成管道检测任务。在探测过程中，就要保证ROV持续沿着管道行走以达到获取管道状态数据的目的，因此，ROV的导航成为探测的关键。本文研究是ROV的视觉导航。本文是利用ROV上搭载的水下微光摄像机和剖面声纳，获取海底管道光图像序列数据、声纳数据。对各种数据进行一系列的处理，加上三维磁探仪为辅助，以获得海底管道的走向和状态信息，达到对ROV的视觉导航和管道探测的目的。论文主要内容如下：1．对ROV及其导航技术、实时图像序列处理的发展及其应用、图像处理的各种方法、水下管道微光视频及声纳特点等进行了阐述；2．给出视觉导航所用的视频图像数据和声纳数据的获得方法；3．针对实时和准确性的要求，提出了使用实时图像序列处理进行ROV视觉导航的具体方案。在研究了图像处理的各种方法后，给出并具体阐述了图像序列实时处理(预处理、分析和识别)的最终方法，如滤波、还原、运动分析、分割、区域处理等；4．给出声纳数据处理方法，以获取海底和管道的相对位置；5．给出对实验室中视频图像序列、声纳数据的实时处理结果；6．根据以上获得的信息，以三维磁探仪获得的海底磁力值为辅助信息，得到最终的导航信息，并将其传给ROV控制部分以实现对ROV的导航目的。