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柔性电子因其可延展、轻质等优良工艺性能在多个领域被广泛关注和研究,其中新型典型应用场景如共形天线、飞机智能蒙皮对柔性电子提出了曲面化的需求。曲面转印是制备曲面柔性电子的工艺过程之一,该过程中视觉定位的观测目标会发生曲面变形,而传统的视觉定位算法主要针对平面刚性物体,因此为了实现曲面转印需要提出对应的曲面定位算法。针对曲面转印中的视觉定位问题,本文设计了曲面转印中视觉定位系统,并提出了针对曲面定位的曲面定位模型和基于特征点匹配的曲面定位算法。本文主要研究内容如下: (1)设计了曲面转印中视觉定位系统。分析了曲面转印中存在的定位难点,并为解决这些问题设计了包括硬件、软件设计和定位流程的视觉定位方案。 (2)提出了曲面定位模型。曲面转印过程中柔性电子发生了非刚性变形,而传统的定位模型主要针对平面刚性物体,因此本文为实现曲面定位提出了曲面定位模型。 (3)研究了轮廓上特征点的提取方法,提出了基于主点的双误差多边形拟合算法用于轮廓上特征点的提取。变形后形状上的点无法与变形前形状上的点一一对应,但是特征点具有一定的抗变形能力,因此本文采用特征点匹配实现整个形状的匹配。 (4)提出了基于形状上下文的特征点匹配算法。本文引入形状上下文作为特征点的相似度的判断准则,提出了基于特征向量的旋转不变形状上下文,并将其与动态规划算法结合实现特征点匹配。 (5)提出了基于特征点匹配的曲面定位算法。本文以转印的柔性电子为目标,首先通过多边形拟合提取特征点,然后通过形状上下文和动态规划算法匹配特征点,最后通过匹配的特征点结合曲面定位模型实现曲面定位。 (6)实验验证了本文所提出的曲面定位模型和曲面定位算法的有效性。本文实验部分首先验证了曲面定位算法对变形图像的定位能力,因为变形是曲面化带来的最大影响。然后验证了柔性电子曲面定位效果,最后测试该算法的运行效率和鲁棒性。实验结果表明,本文所提出的曲面定位模型和曲面定位算法满足柔性电子曲面转印的需求。 本文研究了曲面转印中的视觉定位系统设计,并提出了曲面定位算法,为柔性电子曲面转印提供了定位基础。