随着5G技术的飞速发展,目前5G射频头座的需求量越来越大。5G射频头座在投入使用之前需要进行射频头的插接测试,提高设备布置效率。目前5G射频头座的插接测试主要依靠人工完成,人工插接的一致性差,容易出现误检,难以满足5G设备布置的要求。本文视觉检测定位系统利用立体视觉方法代替人完成识别、测量、定位等功能,利用工业机器人夹持射频头完成自动插接,提高了插接效率。因此,研究一套适用于射频头自动插接的立体视觉检测定位系统具有重要意义。本文的主要研究成果如下:对射频头孔自动插接装配任务进行需求分析,确定总体方案设计,对相机、光源、镜头、机械臂和气动系统组件进行选型,完成气路设计与连接,设计合理的相机与光源的布局方式。利用MATLAB相机标定工具箱完成单目和双目相机的标定、图像畸变校正和左右相机图像的极线校正,建立手眼标定的数学模型,搭建手眼标定试验平台,计算手眼标定最终结果。确定基于单目视觉的工作台与射频头座坐标变换方案,利用图像处理技术识别出工作台坐标系和射频头座坐标系的坐标轴,将图像坐标映射到机械臂插接系统的三维空间坐标中。设计自动对焦算法配合机械臂,使左右相机拍摄到清晰准确的图像。在传统census变换方法的基础上,提出米字形窗口进行代价计算,利用窗口内像素中值作为参考值,消除噪声点的干扰。经过代价计算、代价聚合、视差计算和视差优化四个步骤成功获取视差图,匹配精度高于目前常用的立体匹配算法。拍摄射频头孔左右图像,提取出ROI,通过立体匹配与相机逆映射方法,成功获取射频头孔的三维重建结果。算法运行总时间为714ms,满足实时性要求。对系统进行性能测试试验,准确性试验表明坐标轴x方向的平均绝对误差为0.33mm,坐标轴y方向的平均绝对误差为0.46mm,坐标轴z方向的平均绝对误差为0.27mm。稳定性试验表明x坐标值最大变化量为0.07mm,y坐标值最大变化量为0.04mm,z坐标变化量为0。重复性试验表明x坐标值的最大偏差为0.09mm,y坐标值的最大偏差为0.12mm,z偏差为0,可以实现射频头的准确插接。