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随着中国制造2025的不断深入推进,中国的钢铁行业必然迎来快速发展,机器换人成为大势所趋。然而,目前大部分中国钢铁企业中传统的圆钢端面喷漆工作都是以手工方式进行的,这不仅导致人工成本过高,而且人们所处的环境污染也非常的严重,各种涂料制剂的喷雾满天飞,这样导致人们身体每况愈下,长期处于这样的工作环境中容易引发中毒等现象。所以,钢铁行业内急需要一部能够替换人工完成圆钢端面自动喷漆任务的机器人设备。其中,采用机器视觉图像处理技术完成圆钢端面图像采集工作并对其进行识别定位,实时获取圆钢端面中心坐标,从而为实现机器人自动喷漆做准备。鉴于此,本论文重点研究圆钢端面喷漆机器人圆钢端面识别定位技术和圆钢端面喷漆机器人自动喷涂系统技术。本论文主要从圆钢端面图像识别、圆钢端面中心定位和圆钢端面喷漆机器人自动喷涂系统等三方面进行了研究。其主要工作及创新性研究包括:1)基于圆钢端面喷漆的工作原理,着重设计了圆钢端面喷漆识别子系统,并对该系统的工作原理、硬件选型和系统搭建进行了深入研究;2)利用工业相机的成像原理,提出一套满足圆钢端面图像识别的算法,通过对图像的预处理算法研究,以及对圆钢端面形状识别的算法研究,最终实现对圆钢端面中心点像素坐标定位;3)通过Delaunay剖分三角形内插值的摄像机标定方法实现对圆钢端面中心点像素坐标到世界坐标的转换;4)采用激光跟踪仪对标定误差进行了修正;5)通过查资料、调研以及对其它喷涂设备的研究,设计出符合使用的圆钢端面喷漆机器人喷漆管路系统;6)设计开发圆钢端面喷漆机器人自动喷涂试验系统,并进行圆钢端面自动喷涂实验,从圆钢端面喷涂效果上验证本文所研究内容的可靠性与可行性。本文提出的圆钢端面图像识别和圆钢端面中心定位算法,能够准确识别出圆钢端面图像,并且准确的得出圆钢中心点坐标,从而为圆钢端面喷漆机器人自动喷漆实现提供了喷漆位置信息,并且其喷涂系统能够实时提供油漆。实验表明,该圆钢端面喷漆机器人自动喷涂系统能够满足圆钢端面喷涂的要求,为圆钢端面喷涂作业实现自动化、减轻工人劳动强度提供了前期理论依据和技术方法支持。