铆接是飞机主要的装配工艺之一。人工铆接效率低、质量一致性差,很难满足飞机气动外形性能的要求。自动铆接能提高铆接质量、增加效率,是目前航空制造业研究的热点。本课题针对自动铆接过程中铆接孔定位问题,使用双目视觉进行铆接孔的法向量测量,并通过实验进行可行性验证。介绍了相机成像过程和张正友标定法。使用混合滤波进行铆接孔预处理。讨论了基于Otsu阈值分割、Canny边缘检测、区域生长法和区域主动轮廓模型的铆接孔特征提取特点,提出一种局部主动轮廓模型完成铆接孔的特征提取。将这几种方法进行定位精度对比,结果表明局部主动轮廓模型精度更高。使用双目视觉进行铆接孔的法向量测量。首先介绍了理想双目视觉模型和三角测量原理,分析了平面到空间的重映射关系,对双目标定和Bouguet双目校正进行了研究;然后求解了图像坐标系下的铆接孔离散点,通过视差法提取了铆接孔的三维点云;最后进行铆接孔平面拟合,完成了法向量的获取。搭建实验平台进行双目视觉铆接孔法向量测量实验。首先用双目视觉得出铆接孔和标定板法向量的实测夹角;然后用三坐标测量仪测量平面点坐标,拟合求取法向量的参考夹角;最后将实测夹角和参考夹角进行对比,得出双目视觉的测量误差。通过对6个铆接孔,且每个铆接孔变换10种姿态进行实验,得出最大误差为2.71°,平均误差为1.69°,小于施铆角度最大误差值5.74°,验证了双目测量方法的可行性。