基于双目视觉的UVW定位平台关键技术研究
本文选题:双目视觉 + UVW平台 ; 参考:《北方工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:在智能制造和精密加工的要求下,高精度的零件定位对准系统已成为行业内的关键技术和重要组成部分。在电子工业、PCB、LCD等行业内,产品制造要求的定位精度往往达到微米级。这种平面内三自由度(X、Y、θ)精密运动,通常使用UVW运动平台现。UVW平台不仅定位精度高,而且具有应用范围广、需求数量巨大的特点。随着机器视觉技术的的快速发展,采用视觉检测系统进行位置信息提取和反馈的UVW定位平台成为研究热点。然而,UVW平台结合视觉系统的国内外研究现状表明,国内的定位对准技术较国外还有一定差距。基于此,本文提出一种基于双目视觉的UVW定位系统。本课题主要研究开发了一套基于双目视觉的UVW定位系统,并在运动学分析求解、视觉系统定位及应用软件开发等关键技术上开展深入研究,完成了控制系统开发、视觉定位系统开发,并基于开发的UVW平台样机,以PCB板作为待定位零件进行了定位对准实验。论文的工作内容有以下几个方面:(1)进行了 UVW平台的运动分析,完成了运动学逆解推导,实现了世界坐标系X、Y、θ到平台坐标系U、V、W的精确求解。(2)提出了一种基于UVW平台位置反馈信息的视觉系统自标定方法,并在该标定方法基础上提出了系统定位对准算法。(3)设计了 "PC+运动控制卡+双目工业相机"的UVW视觉定位平台的控制系统,开发了运动控制与视觉定位软件。(4)基于开发的软硬件平台,完成了系统标定与视觉定位控制实验,实验结果表明,UVW视觉定位平台可以达到3微米的定位精度,验证了本文视觉检测方案的正确性,可以满足工业应用要求。
[Abstract]:With the requirements of intelligent manufacturing and precision machining, high precision part positioning and alignment system has become a key technology and an important component in the industry. In the electronics industry, PCB, LCD and other industries, the positioning precision of the product manufacturing requirements often reaches the micron level. The three self (X, Y, theta) precision movement in the plane usually uses UVW movement flat. The platform.UVW platform not only has high positioning accuracy, but also has a wide range of applications and huge demand. With the rapid development of machine vision technology, UVW positioning platform using visual detection system for location information extraction and feedback has become a hot topic. However, the domestic and foreign research status of the UVW platform combined with the visual system shows that the national and foreign countries have shown that, In this paper, a UVW positioning system based on binocular vision is proposed in this paper. A set of UVW positioning system based on binocular vision is developed in this paper, and the key technologies such as kinematics analysis, visual system positioning and application software development are thoroughly studied. With the development of the control system, the development of the visual positioning system, and based on the developed UVW platform prototype, the PCB board is used as the positioning and alignment experiment. The work contents of the paper are as follows: (1) the motion analysis of the UVW platform is carried out, the inverse kinematics of the kinematics is derived, and the world coordinate system X, Y, theta and the platform coordinates are realized. The precise solution of U, V and W. (2) a self calibration method of visual system based on the position feedback information of UVW platform is proposed. Based on the calibration method, the system positioning alignment algorithm is proposed. (3) the control system of the UVW visual positioning platform of "PC+ motion control card + binocular industrial camera" is designed, and the motion control and visual positioning are developed. (4) (4) based on the development of hardware and software platform, the system calibration and visual positioning control experiments have been completed. The experimental results show that the UVW vision positioning platform can reach 3 micron positioning accuracy, verifies the correctness of the vision detection scheme in this paper and can meet the requirements of industrial application.
【学位授予单位】:北方工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.41
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 胡钦华;衡利斌;郭鹏;杨成春;;UVW平台在平板显示贴附类设备中的应用与研究[J];电子工业专用设备;2016年05期
2 张从鹏;魏学光;;基于Harris角点的矩形检测[J];光学精密工程;2014年08期
3 张红霞;刘义才;;机器视觉技术的应用研究[J];电子世界;2013年17期
4 陈旭;吕小俊;贾志洋;;浅谈计算机视觉的发展及应用[J];科技信息;2013年16期
5 沈夏炯;王晶晶;范家铭;周兵;;MGSI-8CA标记算法[J];计算机工程与应用;2013年20期
6 魏海滨;朱跃红;郎鹏;郑海红;张素枝;;太阳能硅片丝印机视觉定位系统[J];电子工艺技术;2012年02期
7 李思远;;计算机与图像处理[J];民营科技;2011年03期
8 赵灿;何万涛;程俊廷;;结构光栅面扫描三维测量仪的运动控制系统[J];黑龙江科技学院学报;2007年06期
9 刘强;张从鹏;;直线电机驱动的H型气浮导轨运动平台[J];光学精密工程;2007年10期
10 杨青;裴仁清;;精密对位系统中共平面UVW工作平台的研究[J];机械制造;2007年07期
相关会议论文 前1条
1 孙帅;刘秀兰;刘学进;李艳;;图像增强技术及其在现代社会中的应用[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
相关博士学位论文 前1条
1 谢妤婵;视觉目标识别与三维定位关键技术的研究[D];天津大学;2009年
相关硕士学位论文 前6条
1 杨晓晖;高速图像采集系统设计[D];西安电子科技大学;2013年
2 方恒;基于双目立体视觉的三维信息获取技术研究[D];武汉科技大学;2008年
3 高强;贴片机视觉对中系统的研制[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 蔡巍;基于机器视觉的光刻机自动对准系统[D];华中科技大学;2007年
5 潘春荣;图像处理在测量系统中的应用研究[D];汕头大学;2006年
6 任四刚;图像式自动聚焦系统及其测量技术的研究[D];重庆大学;2002年
,本文编号:1858223
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/1858223.html