随着科技的迅速发展，工业生产流程进一步机械化，各行各业不断研发出新的自动化生产线并投入使用。尽管如此，目前的表壳镶钻工序大多靠人工操作来完成，不仅难以满足现代化大生产的需求，也在一定程度上造成了人力的浪费。基于此，本文研究了一种表壳镶钻机，能够自动识别表壳钻槽和料盘上钻石的位置，并将钻石准确地镶嵌到正确的位置上，有效的提高了生产效率，实现了自动化生产。镶钻的基本过程是定位钻石、钻槽位置，点胶并拾取钻石，搬运钻石，然后放置钻石并镶嵌。本文针对镶钻的这一过程，设计出一套完整的表壳镶钻系统方案，主要从硬件和软件两个方面进行设计。硬件方面，简单介绍了该视觉系统中所选取的光源、相机、镜头等器材，建立合适的照明系统和图像获取系统，并确定各器件的选型；软件方面，简单介绍了该系统软件界面，侧重于图像预处理部分及图像定位部分的算法研究，明确系统功能。本文的工作重点在于对圆形定位算法的研究，并根据钻石和钻槽的不同成像特点，提出了两种不同的定位方案。在图像预处理阶段，介绍了有关滤波、形态学、边缘检测的方法。通过实验结果对比，确定预处理方法。在预处理之后，着重研究了三种圆形识别和圆心定位的不同算法，分别为模板匹配、分水岭分割、Hough变换算法。在对这些算法介绍和实验的基础上，本文采用了基于FFT的图像相关匹配算法实现表壳钻槽的定位和基于Hough变换的圆检测算法实现料盘钻石的定位，在保证定位准确性的前提下，有效地缩短了定位时间，取得了较好的实验结果。最后，对定位算法进行验证，给出最终定位系统的算法流程图。并将定位算法应用到实际生产中进行测试，对测试结果做进一步分析。