激光切割是应用最为广泛的激光加工技术之一。随着智能制造对制造业影响力的与日俱增,工业界迫切需要开发更高效、更智能化的激光切割数控系统。开发一款基于视觉识别的切割系统是激光切割实现智能化的重要途径。切割速率和精度是衡量数控激光切割系统的两个重要指标。目前过冲和失步现象是限制激光切割速率提高的关键;就切割精度而言,利用合适的图像轮廓提取方法和插补算法,可以进一步提升加工精度。本文围绕提升数控激光切割系统的切割速率和切割精度的需求,研发了基于机器视觉的切割软件和硬件系统,具体工作如下:(1)切割系统的图像处理部分。通过工业相机对目标图像进行采集,并且通过图像灰度化、滤波等工作,实现对边界轮廓的提取。为了后续的插补运算方便,通过优化轮廓拟合算法,降低图像信息中的冗余像素信息,达到减少运算量提高效率的目的。(2)切割系统的运动控制部分:物理器件惯性作用导致的过冲和失步现象无法避免,但是可通过算法进行弥补,实现控制系统的平滑启停。针对平台装置的失步和过冲现象,研究优化加减速控制算法,成功消除失步和过冲现象。(3)切割系统检验测试部分:基于时间分割的插补算法,提高插补的精度,利用系统对图像进行采集、处理,并实现对平台装置的运动控制实现对物体的模拟切割测试,通过实验验证了图像算法和运动控制算法的设计对系统工作精度的帮助。(4)Linux系统环境搭建部分:根据控制系统的功能需求分析,选择适合的嵌入式硬件平台;移植系统引导程序;搭建编译环境;裁剪内核以及搭建NFS服务器便于系统开发调试;介绍了控制系统的核心硬件部分;根据系统的软件结构组成部分,分析了串口通信、人机交互和运动控制模块。