本文以某公司生产的数控V割机作为参考对象。该V割机的载物平台只具有一个自由度,待切割PCB只能随着载物平台在一个方向上做直线往复运动。在正式切割之前,通过人工测量出PCB的定位孔心到其试刀线的距离作为V割机数控系统的修正值,并将这个值通过计算机交互界面输入V割机的系统控制程序中。通过这种方式将数控V割机的系统原点与机械原点重合,从而达到定位的目的。因此该数控V割机原有的定位方法主要是由人工对PCB的一些特征尺寸的测量来实现的。显然,由于人工的测量引入了较大误差,致使V割机很难达到最终的定位精度要求,并且降低了工厂的生产效率。本文针对该数控V割机的工作原理以及原有定位方法的缺点,设计了一个机器视觉定位系统来代替原有的人工定位操作,并提出两套测量方案。它包括硬件系统与软件系统。硬件系统由摄像机、光源、电移台、光栅尺以及载物平台组成;软件系统包括图像采集、图像处理、摄像机标定、光栅尺读数等模块。为保证测量精度与较小的工作距离,本文所设计的定位测量系统分两次采集PCB图像,两次采集之间通过电移台的移动实现对PCB的两处定位标记分别拍摄。第一个方案是借助光栅尺测量电移台的位移和两次采集到的图像数据,间接计算出PCB的定位孔心到其试刀线的距离;第二个方案是通过图像拼接技术把初、末位置采集的两幅PCB图像拼接成为一幅镶嵌图像,然后在镶嵌图像中直接计算出该距离。文本主要包括以下几个方面的内容:一、针对数控V割机的定位原理以及定位精度的要求,设计了一个机器视觉定位系统,并对其硬件系统与软件系统进行了具体的设计。二、根据视觉定位的需要,必须首先对摄像机进行标定,目的是消除图像畸变以校正图像。本文以摄像机模型为依据,详细描述了摄像机标定的原理、过程以及标定结果。接着通过基于双目标定的图像拼接技术将初、末位置的PCB图像拼接成一幅镶嵌图像。最后通过对标准量块的测量验证了摄像机标定的结果。三、本文在对提取PCB的定位标记时用到的一些图像处理算法进行了详细地分析并通过程序实现了这些算法。最后在校正后的PCB图像中对定位标记进行测量。四、编写人机交互界面。