科技进步带动了工业自动化技术的蓬勃发展,基于机器视觉技术的非接触式零件检测和定位方法,以其精度高、稳定性好、柔性化等特点,广泛应用在电子、医学、汽车等各个领域。本文结合企业设备研发需求,以音膜、球顶为装配对象,开展了面向自动化精密装配的视觉检测关键技术的研究,应用于基于视觉检测的精密装配系统。本文的主要内容包括:1.阐述了机器视觉技术在自动化精密装配系统中的作用,分析了音膜、球顶零件自动化精密装配中的技术难点,对系统进行了功能需求分析和方案设计,进而完成了精密装配系统的硬件选型,设计了抓取球顶零件的末端执行机构。2.建立音膜与球顶在装配空间中的相对位姿模型,并开发精密装配系统参数标定算法;针对远心镜头以及机床只能平移的运动特性限制,提出空间虚拟棋盘格方法,实现了相机与机床平台在三维空间的坐标转换;开发基于共同观测物的位置标定法,实现了两套相机安装位置的标定,通过对比实验分析了标定精度。3.实现了一整套音膜、球顶位姿识别的图像处理算法。设计一种快速ROI区域截取方法;对低信噪比、弱轮廓的音膜图,提出基于区域填充Level Set方法的图像轮廓提取,解决轮廓提取过程的“轮廓泄露”;详细研究迭代参数对轮廓提取效果和速度的影响,求得曲线演化过程的最优参数,在保证算法鲁棒性的同时大大提高轮廓提取的速度;通过Hough线检测和最小外接矩形得到音膜球顶的几何参数。4.开发一套基于视觉检测的精密装配系统,在装配样机上进行了相应的装配实验研究,验证了系统的稳定性和准确性。