焦 亮,胡国清,吕成志,赵朋飞

(华南理工大学 机械与汽车工程学院，广州 510640)

基于机器视觉的高精度测量与装配系统设计

焦 亮,胡国清,吕成志,赵朋飞

(华南理工大学 机械与汽车工程学院，广州 510640)

在对某些精密产品实现自动化生产过程中，存在难以对装配该产品所需的多种装配小零件进行高精度自动测量与装配的问题；针对该问题，搭建了基于机器视觉技术的自动化测量与装配系统；基于Halcon图像处理软件平台，对零件图像进行了中值滤波、图像增强等预处理；采用了Canny算法对零件求取像素精度的边缘，并运用椭圆曲线拟合法获取了亚像素精度边缘；建立了两种相机镜头畸变模型，采用径向排列约束(RAC)标定法与张正友标定法对相机进行了标定，并对标定精度进行了对比；实验结果表明：本系统的装配同轴度精度能达到0.05mm，零件尺寸测量标准差低于3.8μm，满足工业需求，可以解决工业实际问题。

机器视觉；自动化装配；亚像素精度；畸变模型；相机标定

0 引言

随着工业自动化的发展，机器视觉广泛应用于工业领域，主要集中在电子行业、半导体行业、航天、测量等行业。机器视觉作为工业机器人获得外界环境信息的主要手段，可以提高工业生产的柔性与自动化程度，这使得对多种小零件的高精度测量与装配工作实现全自动化生产装配成为可能，可以提高装配效率，一般小零件的高精度装配对环境洁净度要求较高，实现自动化生产装配后，有利于对装配环境的保持与维护，减少了对装配环境维持的成本，提高了工业生产的稳定性与合格率。……