วิทยานิพนธ์นี้เป็นการพัฒนาระบบติดตามอนุภาคใน 3 มิติโดยใช้ภาพสเตอริโอจากกล้องวิดีโอความเร็วสูง 2 ตัว โดยกล้องแต่ละตัวมีอัตราเฟรมสูงสุด 30 Hz และติดตั้งอยู่บนปลายแขนหุ่นยนต์ 2 แกนซึ่งขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์กระแสตรง เป็นการจำลองการมองเห็นของมนุษย์ที่สามารถรับรู้ถึงข้อมูล 3 มิติของวัตถุที่เห็น จากข้อมูลพารามิเตอร์ของกล้องและข้อมูลภาพที่ได้จากกล้องทั้งสองตัวสามารถนำมาคำนวณหาตำแหน่งใน 3 มิติได้ ข้อมูล3 มิติของตำแหน่งดังกล่าวนี้สามารถแปลงเป็นชุดคำสั่งสำหรับควบคุมแขนหุ่นยนต์เพื่อติดตามวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ได้ ในงานวิทยานิพนธ์นี้ได้ครอบคลุมถึงทฤษฎีที่เกี่ยวกับระบบการมองเห็น การประมวลผลภาพ แบบจำลองของกล้องรวมถึงการสอบเทียบกล้องตัวเดียวการสอบเทียบระบบกล้องสองตัว และการสอบเทียบหุ่นยนต์และกล้องพร้อมกัน โดยการวิเคราะห์ทางทฤษฎีร่วมกับการทำการหาค่าต่ำสุดแบบไม่เชิงเส้นของฟังก์ชันผลรวมค่าความผิดพลาด2 มิติและ 3 มิติ เพื่อให้ได้ค่าพารามิเตอร์ของกล้องและหุ่นยนต์ที่เหมาะสมที่สุด ค่าผิดพลาดเฉลี่ยในการระบุตำแหน่ง 3 มิติจากการทดลองการสอบเทียบระบบกล้องสองตัวเท่านั้นมีค่าเท่ากับ 0.24 มิลลิเมตร โดยระยะทางที่วัดประมาณ 1 เมตร ซึ่งเป็นค่าผิดพลาดที่เหมาะสมกับการนำชุดกล้องทั้งสองตัวไปใช้งานเป็นอุปกรณ์สแกน 3 มิติ และจากการทดลองการสอบเทียบหุ่นยนต์และกล้องพร้อมกันเท่ากับ 0.53 มิลลิเมตร โดยที่ค่าผิดพลาดสูงสุดจากทั้งสองกรณีมีค่าใกล้เคียงกันมากคือประมาณ 1 มิลลิเมตร และอัตราการติดตามอนุภาคที่ทำได้คือ 10 Hz