在冶金行业,科技的变革正引领着工业自动化向工业智能化发展。在热连轧工艺中使用等离子机器人代替传统锤刀机、刮刀机去除连铸坯毛刺,能取得较好的毛刺清理效果。但是当连铸坯位姿发生改变时,使用传统示教再现方法操作机器人就很难满足工作要求。因此需要提前确定连铸坯的位姿进而指引机器人进行毛刺切割。本文研究基于双目立体视觉的连铸坯定位方法,并在连铸坯模型上完成定位与测量的实验。本文主要工作如下:(1)研究双目立体视觉的测量和标定的原理。搭建双目立体视觉定位与测量系统。实现了对该系统的标定,标定结果符合后续定位与测量的精度要求。(2)基于特征点匹配的双目视觉定位方法。根据连铸坯模型测量点的图像特征,选择并改进FAST角点检测算法,并将局部二值模式(LBP)融入特征描述符中,提高了连铸坯模型有效测量点的检出率和特征点匹配的准确率。利用视差原理和三角测量法对测量点进行三维重建,实现了连铸坯模型的定位与测量。(3)基于边缘拟合的双目视觉定位方法。通过拟合边缘获取连铸坯模型的理想角点,再由极几何原理匹配对应角点,最后根据三角测距原理实现连铸坯模型的定位与测量。拟合边缘时采用了亚像素点,并通过改进的K-means方法实现了亚像素边缘点的聚类。实验表明,该方法能够有效提高连铸坯模型的定位与测量精度。(4)基于点云配准的双目视觉定位方法。首先通过改进半全局立体匹配算法(SGM),提升了算法的匹配精度,获得了更加稠密的连铸坯模型的视差图;然后根据连铸坯模型的视差图和三维尺寸生成模板点云和目标点云。最后利用NDT和ICP算法完成模板点云和目标点云的配准,根据点云间的变换关系,实现了连铸坯模型的定位。实验结果表明基于点云配准的定位方法具有一定的可行性。