微小零件的圖像識別及自動(dòng)裝配研究.pdf

1、隨著微機(jī)電系統(tǒng)的日趨復(fù)雜，針對微小零件的裝配也日益引起人們的關(guān)注。近年來，機(jī)器視覺技術(shù)逐步成熟，它以速度快、精度高以及非接觸式測量等優(yōu)點(diǎn)，在零件檢測領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本系統(tǒng)采用基于多線程控制模式，實(shí)現(xiàn)了微小零件的自動(dòng)化裝配。本文具體研究內(nèi)容如下：
　　1.針對微小零件的裝配問題，研究了微系統(tǒng)裝配技術(shù)，并且對近年來國內(nèi)外微小零件裝配系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析總結(jié)，詳細(xì)研究了微小型零件圖像識別及自動(dòng)裝配的關(guān)鍵技術(shù)。
　　2.針

2、對微小零件裝配系統(tǒng)模塊化的總體設(shè)計(jì)，通過調(diào)用XML文件保存的微小零件坐標(biāo)位置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)、視覺系統(tǒng)及其他模塊完成“吸附抓取-位姿調(diào)整-釋放裝配”三步走的策略，實(shí)現(xiàn)微小零件自動(dòng)化裝配工藝流程。并對視覺識別系統(tǒng)的硬件選擇進(jìn)行詳細(xì)闡述。
　　3.首先研究了攝像機(jī)標(biāo)定原理及張正友標(biāo)定方法；然后，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)基于 OpenCV庫的在線標(biāo)定，采用迭代算法提取亞像素角點(diǎn)，計(jì)算相機(jī)內(nèi)外參數(shù)，及相機(jī)畸變，采用重投影計(jì)算標(biāo)定誤差；最后，通過計(jì)算畸變

3、映射進(jìn)行畸變矯正。
　　4.首先利用各向異性雙邊濾波完成目標(biāo)零件平滑，然后采用閾值分割和面積去噪相結(jié)合的方法提取目標(biāo)區(qū)域，并添加了以NMI特征目標(biāo)匹配和形狀模板匹配判別，最后采用基于最小二乘擬合的位置預(yù)測對目標(biāo)零件精確定位。
　　5.將微小零件裝配軟件系統(tǒng)分為八個(gè)模塊，通過創(chuàng)建類和面向?qū)ο蟮姆绞椒庋b八個(gè)模塊，采用多線程監(jiān)聽裝配運(yùn)行狀態(tài)，然后，通過各個(gè)模塊提供的接口函數(shù)、參數(shù)配置信息及識別定位信息，實(shí)現(xiàn)微小零件有序自動(dòng)化裝配。