核电站中的传热管数量众多,彼此之间难免会有接触,这样由于热量交换的难免会对传热管产生损伤,同时考虑到蒸发器传热管内部液体具有腐蚀性甚至放射性,以上的因素都导致传热管降质,因此有必要对传热管进行涡流检测。由于传热管数量众多,在检查过程中靠人工核对探头位置耗时长,效率低,对涡流采集人员经验、技术要求较高。因此,很有必要开发一套机器视觉辅助定位系统。机器视觉技术在当今各领域有很好的适用性,同时最近几年的达到了快速的发展,本文研究的基于机器视觉的管孔识别定位系统大大解放了人力,提高了识别效率,准确性和稳定性得到明显提升,对于蒸发器传热管管孔识别定位具有极其重要的理论实际意义。首先设计了核电站传热管管孔识别定位系统的总体方案,接着给出了管孔识别定位系统的整体框架,对硬件设备如:光源、相机、镜头、爬行器进行了分析和选型。并且给出了软件结构的设计以及开发语言和平台的说明。其次研究了传热管管孔双目相机标定方法,建立了相机成像模型,设计了张氏标定法进行相机标定。准确的相机标定是实现传热管管孔精准定位的基础,建立相关的成像模型,对三种坐标系的数学转换关系进行了研究,结合本课题的实际需要,选择张氏标定法进行相机标定。利用MATLAB工具箱求取相机的内外参数,同时分析了径向、切向畸变对标定的影响,并且对径向畸变做出校准。以上工作都为传热管管孔的定位奠定基础。再次研究了传热管管孔的图像处理技术。对中值滤波算法进行改进,计算对比通过不同滤波方法得到的传热管管孔图片的均方误差MSE和峰值信噪比PSNR值,证明了改进的中值滤波算法的优越性。设计了基于自适应的中值滤波和最大类间方差法的改进Canny算子边缘检测法,改进之后的Canny算子边缘检测法能更好的保留传热管管孔图像的边缘信息,改进的Canny边缘检测方法具有良好的实验效果,满足中广核集团的要求。最后研究了传热管管孔的识别与定位,用Hough圆孔检测对管孔进行识别,通过最小二乘法获取传热管管孔圆心坐标以及传热管管孔半径,接下来研究了单应性矩阵,但是因为没有考虑到这样求得像素点并不相互匹配,所以求得的像素坐标无法完成三维重建。研究了Sift和Surf特征提取算法,选择Surf特征提取算法提取传热管管孔的特征点,完成立体匹配。再结合三维重建原理求得传热管管孔的实际坐标。然后进行了多组实验和实验误差分析,验证了设计的识别定位系统具有很好的实时性和很高的精准度。