随着我国半导体显示行业在全球市场所占份额的提升,随之而来的是液晶显示器产能提升的需求,而在液晶显示器装配生产中的螺丝锁付环节仍然大量依靠人工。由于人力成本的不断增加、劳动力逐年短缺,与此同时人工锁付的稳定性相对较差,因此自动化螺丝锁付设备对液晶显示器生产企业就显得愈发重要了。针对液晶显示器背板螺丝自动化锁付的要求,本论文基于机器视觉进行研究,以6轴机器人为运动平台,对电视背板机器人螺丝锁付定位与检测进行了研发。该系统有两个功能:一是对电视背板上需要锁付的螺丝孔进行视觉定位,获取螺丝孔位坐标,同时让机器人运动到坐标位置进行锁付;二是对螺丝锁付质量进行视觉检测,获取螺丝锁付之后的螺钉头图像,判断锁付质量。主要内容如下:首先,对传统的相机标定算法进行了优化,使其能够应用于高分辨率的工业相机,并设计了高效的基于原点标记的机器人手眼标定法。其次,研究了电视背板螺丝孔视觉定位的关键技术,设计了定位系统的硬件和软件,并研究了大视场下细小孔的定位方法。考虑到螺丝锁付精度的要求,本文设计了粗精二次定位法,通过粗、精两个工业相机来确定电视背板的螺丝孔坐标信息。粗定位通过电视背板的局部图像来确定灯条螺丝孔的大致坐标范围,精定位通过小视场的相机逐一去这些范围内寻找螺丝孔的精确坐标,一找一锁,精度高但检测效率低。第三,为了达到更高的定位速度,研究了单次定位算法,使用一个工业相机一次拍摄部分电视背板,得到部分螺丝孔坐标的数据,通过螺丝孔之间的位置关系来计算整个电视背板的螺丝孔坐标,但计算出的视场外螺丝孔坐标精度达不到螺丝锁付的要求。第四,优化了单次定位算法,采用两个工业相机同时对检测区域进行一次拍摄,既保证高速定位又避免对视场外的坐标计算。这样的方式定位速度快,精度虽然比粗精二次定位法低,但也能够达到锁付要求。最后,对螺丝锁付质量的判断方式进行了研究,设计了通过螺钉头十字槽来判断是否有浮锁或漏锁问题的算法。本文的研究成果不仅仅局限于电视背板的螺丝锁付与检测,其中视觉定位的功能可以扩展到其它领域的大尺寸工件细小特征的定位,同时螺丝锁付质量检测功能也可对其它工件表面的螺丝锁付质量进行检测。