微机电系统自动装配工艺的关键问题是解决自动化装配过程中零件位姿偏差的测量问题。石英挠性加速度计是一种典型的微机电系统,实现其自动化柔性装配能大大提高产品的装配效率及产量,对我国国防工业有着较大的现实意义。本文所涉及的微装配系统面向石英挠性加速度计产品,基于课题组自主研发的微小型零件柔性装配线,重点研究下力矩座零件焊接过程中金丝球焊接头焊接面特征的精确识别问题,开展了对对位检测系统软硬件的设计、成像系统标定方法、金丝球焊接头特征识别方法在内的的微观特征识别方法研究,提出了基于相对位置关系的零件特征识别方法,提高了微小型零件中小尺寸特征的识别准确性。论文主要研究工作如下:通过分析本文所涉及的微装配系统任务需求,确定了机器视觉对位检测系统各分系统的功能指标;根据装配任务需求完成了相关器件的选型及非标件设计;在Visual Studio平台上,调用MIL,Opencv等视觉函数库的API函数完成了图像处理程序的编写。根据本课题研究实际情况,针对误差成因对工业相机的标定方法,棱镜位姿校准方法进行了研究并校正了运动坐标系误差及分光棱镜位姿。介绍了机器视觉技术中常用图像处理算法,应用不同图像处理算法对零件图像进行处理,分析图像处理结果并选择恰当的算法对采集到的图像进行预处理及边缘提取;通过分析待识别特征与下力矩座主要定位特征的相对位置关系,提出基于相对位置的特征分析与识别方法对金丝球焊接头特征进行识别。根据下力矩座零件的主要定位特征—刻印特征制作模板,实验验证轮廓特征匹配法在零件主要定位对位特征识别应用中的可行性;通过待识别特征与主要定位特征的相对位置关系划分感兴趣区域并在感兴趣区域中准确识金丝球焊接头焊接平面特征,同时通过高精度轴孔零件的装配实验验证了机器视觉对位检测系统的检测精度。