本课题针对平压平模切机传统的电子规与机械规对纸张定位精度不高,以天津长荣平压平全清废模切机1450ER为研究对象,设计开发了基于机器视觉的模切机纸张定位系统,对纸张的边缘或者印刷的色块定位,定位精度不低于0.01mm,并能实时地传输数据。本文主要进行了以下研究:(1)系统总体方案设计。确立了系统的结构、所需设备和软硬件设计需求。(2)成像光路及硬件设备选型。受前规、侧规处狭小空间的限制,选取了一体化封装式光源相机采集图像,设计了成像光路图,确定相机焦距与工作距离。(3)I/O控制板的设计。实现相机光源隔离式输入输出驱动控制,对输入信号去抖滤波、脉冲延时整形处理以达到相机光源同步曝光的目的。(4)图像处理算法与数据实时通讯研究。讨论了边缘检测与亚像素级边缘检测原理,并实验验证了边缘检测方法的精度;对亚像素级的边缘点作最小二乘法直线查找处理,通过数学几何运算求取纸张偏移的角度与位移。选择以太网Modbus/TCP协议将数据写入到PLC的寄存器或内存地址中,保证数据传输的实时性。(5)系统测试与人机操作界面设计。研究了工业相机标定原理与标定步骤,使用QT Designer设计了人机操作界面;在界面中,设置硬件设备和图像处理工具的参数进行系统测试,使其满足运行稳定性要求。