基于机器视觉的电连接器注胶自动定位技术研究

作     者：朱城城 

作者单位：北华航天工业学院 

学位级别：硕士

导师姓名：马光;王立峰

授予年度：2023年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：电连接器 机器视觉 目标识别与定位 深度检测 

摘      要：目前,集束式电缆制作过程中的电连接器注胶仍以人工为主,但随着电缆自动化生产需求的提出,研究并设计一种自动化设备代替人工进行注胶已经成为一种需要。自动注胶设备的关键在于注胶模具的识别与定位,故本文基于机器视觉技术和双目视觉原理对电连接器注胶模具的识别与定位进行了相关研究,主要工作内容如下:首先,实现相机标定。依据张正友相机标定法和相机迭代标定法的基本原理,提出了一种基于圆环特征的相机迭代自动化标定算法,通过带有圆环的棋盘格标定图像实现相机标定。实验表明,本文提出的相机标定方法在标定结果上与Matlab相机标定工具箱相近,且能够明显降低标定结果的重投影误差。其次,基于特征点模板匹配实现模具识别与定位。为解决特征点检测算法提取的特征点的误匹配率高的问题,引入特征点暴力匹配法和RANSAC算法,并结合SURF算法和SIFT算法进行实验。实验结果表明,暴力匹配法+RANSAC算法能够显著降低特征点误匹配率;之后基于SURF算法+暴力匹配法+RANSAC算法的特征点匹配点对,实现模具的识别与定位,确定模具的中心点坐标,然后通过SGBM距离检测算法对模具中心点进行测距。最后,基于QT5设计编写了模具视觉定位界面程序。实验结果表明该系统能可靠的实现注胶模具的识别定位与测距,深度测量精度在1000mm内较高,误差在1%以下。