在切边冲孔机长时间生产中,为了减小菲林形变引起的柔性电路板(FPC)冲切位置误差,利用目标冲切完成后的图像信息,测量金手指与冲切边缘间的距离,计算出系统误差并进行误差补偿.结果显示,经过误差补偿后,系统的冲切位置均方根误差在X与Y方向分别减小了41.6%与17.0%,系统的制程能力指数(CPK)达到1.611 8.利用菲林加大了FPC产品的外围尺寸,提高了产品的可利用面积,降低了生产成本.提出的超分辨率快速测量方法不需要对图像进行配准,可以将边缘位置定位误差由±0.5个像素降低为±0.25个像素.使用的误差补偿方法能够减小长时间生产所引起的冲切位置误差,设计的系统满足FPC的冲切精度要求.

针对补强片自动贴片系统的手眼标定问题, 为了消除相机安装的垂直度偏差带来的误差, 提出了一种新的手眼标定方法。使用标定板得到相机的外参数, 将外参数与常规的二维标定模型相结合, 从而间接计算出相机坐标系与机器人基础坐标系的齐次坐标转换矩阵, 使手眼标定模型扩展为三维。三维模型的标定计算误差小于0.1 μm, 相比二维模型降低了1个数量级, 有效提高了标定计算精度。利用厚度较小的菲林修正齐次坐标变换矩阵的Z方向分量, 系统具有较高的定位精度, 手眼标定的误差绝对值小于0.015 mm, 有效减小了误差均值, 设备性能得到大幅提高。该方法在系统可控自由度有限的情况下, 能够得到手眼标定问题的唯一解, 提出的三维模型中包括了相机的完整姿态信息, 相比常规的标定方法没有相机安装等额外的限制条件, 能有效提高系统的手眼标定精度。

印刷电路板 (PCB)表观缺陷检测是机器视觉检测领域的一个重要问题, 为了有效地利用参考法对印刷电路板光电图像进行检测, 需要提高图像配准精度。本文提出了一种基于随机 Hough变换(RHT)和空间数据坐标变换理论相结合的配准方法, 该方法在寻找配准目标和完成配准效率方面均有很大提高。利用 PCB光电图像进行实验, 结果表明: 在提高检测精度, 降低内存空间, 减少计算时间等方面, 该配准算法的优势明显。

提出了一种自动选择最优路径的高精度的机器人归零新方法，制作了高精度视觉光电多指节机器人系统。该归零方法的基本原理是根据机器人的停放点相对于零位接近开关的位置自动选择最近的归零路径，以零位接近开关和编码器 Z信号共同判断最终零点。现场应用实验结果表明：项目组的视觉光电多指节机器人 1轴臂长 350 mm，可操作范围 220°；2轴臂长 250 mm，可操作范围 300°；3轴臂长 150 mm；4轴 360°自由转动。该机器人系统目前已成功应用于工件上下料和码垛作业中，系统运行稳定，点重复精度达 0.02 mm，除归零外的水平联动速度达到 5.2 m/s。采用本文的归零新方法，各轴归零时间均在 10 s内，归零误差均在 2个脉冲数以内。据我们所知，该方法国内、外未见报道，也未见实际应用案例。

对傅里叶望远术系统进行了多个目标的成像过程模拟，针对不同配置的T型等间距天线阵列，利用Strehl值作为判据对系统成像质量进行分析。计算和重建结果表明：T型三等臂天线阵列采集到的目标频谱分布在水平和竖直方向的均衡性最优，重建像及Strehl值对各种目标均较好；在此三等臂结构下，设置单臂天线个数为3~18，对多个目标进行重建，由重建像及其Strehl值分布曲线的分析可见，单臂天线个数小于等于10时，天线数的增加将明显提高重建图像的质量和可识别性；单臂天线个数接近10时，重建的目标像已具备较好的可识别性；单臂天线个数大于10后，天线总数增加对提高目标可识别性作用有限。