近年来,机器人技术被广泛应用于工业领域,视觉技术的出现进一步拓宽了机器人的应用范围。在纺织行业中,目前细纱机的断纱接头问题仍然没有得到有效解决,需要依赖人工接头,接头质量难以保证且影响企业生产效率。为了提高纺纱工序的自动化程度,本文针对细纱机的自动接头机器人展开研究,提出了一种基于机器视觉的纱线断头自动化识别与夹取系统,并进行了详细的研究,为细纱接头机器人的后续开发提供技术基础。主要研究内容如下:（1）根据细纱机的工作特点和接头需求,通过研究确定了基于视觉技术的纱线断头定位和夹取的整体架构方案,明确了纱线定位和机械手夹取的动作流程,同时对系统的组件进行选型。（2）针对纱线断头被吸入吸嘴之后的图像,选择纱线存在抖动的情况进行研究,提出了对纱线的特征提取和定位算法。通过图像预处理、自适应的灰度增强算法增大纱线与背景的区分度以及Canny边缘检测算法提取纱线特征;研究了霍夫直线检测对本文纱线特征进行提取的应用,对传统霍夫变换进行了优化,经过实验,验证了算法的优越性;编写了识别纱线的位置和角度的定位算法。（3）结合细纱接头机器人的总体方案,对视觉系统进行了相机标定和手眼标定,通过建立的相机模型推导了纱线位置和机器人基坐标系的映射关系;同时对机器人进行TCP标定,并研究了本系统中机械手目标位姿的欧拉角的求解方式,完成了机械手全部位姿参数的求解。（4）研究了系统中各组件之间的通讯方案,采用C#语言编写了本系统的上位机软件,并将通信方案进行了代码实现;同时研究了系统的自动运行逻辑并编写了机器人的运动程序,实现了机械手与PLC之间的通讯;搭建了实验平台,在完成以上工作的基础上,进行了视觉定位误差的测量,并完成纱线的识别与夹取实验。