本发明公开了一种移动机器人行进方向的矫正方法及其设备，包括：获取环境图像；对环境图像进行直线检测，获取候选直线特征信息并分类合并；获取移动机器人当前旋转角度，预测当前时刻原始行进方向在图像的位置范围；对经过合并后的候选直线进行筛选，在预测的图像位置范围内，选择一条目标直线；根据所选择的目标直线位置信息，计算目标直线与视觉图像中心线的角度关系，并基于所述角度关系和机器人当前朝向位置，计算得到当前机器人行驶过程中行进方向矫正的旋转角度。本发明还公开了应用其方法的移动机器人设备。通过本发明减少了移动机器人因陀螺仪角度积分累计误差导致行进方向的偏移，增强了移动机器人对周围环境的感知能力。