目前钢轨紧固件拆卸多由人工完成,效率低下,工作强度大。因此,开发一套钢轨紧固件自动化拆卸系统,非常具有现实意义。本文将双目视觉应用于紧固件自动化拆卸系统,解决该拆卸系统中紧固件中心三维坐标定位问题。针对紧固件中心双目定位问题,在以下方面进行了研究:(1)研究摄像机成像原理,分析物体成像点在四个坐标系下的关系。采用平行双目视觉模型,将其应用于紧固件中心定位。(2)根据钢轨紧固件自动拆卸系统的实际需求,设计搭建平行双目视觉实验测试平台,模拟其中紧固件中心定位过程。(3)研究双目摄像机标定理论。采用张氏标定法对双目相机进行标定,得到双目摄像机的内外参数。(4)现实中,双目相机放置无法形成理想的平行双目立体视觉模型。利用标定的外参数矩阵对左右图像进行立体校正,提高紧固件双目图像的成像质量以及双目视觉的定位精度。(5)研究立体匹配算法原理,利用SIFT立体匹配算法检测紧固件左右图像的特征点,并进行匹配。对匹配的特征点,采用RANSAC的特征点筛选方法,剔除误匹配点,提高匹配点的正确率。(6)针对紧固件中心三维坐标定位问题。首先利用紧固件表面SIFT特征点坐标的特点,筛选特征点得到紧固件顶层圆内的特征点。然后在该特征点集合中,找到距离相差最大的两个点,作为顶层圆一条直径上的两个端点。这两个点的中点也就是圆的中心点,也就是紧固件的中心点。最后可以计算得到紧固件中心的三维坐标。(7)对设计的紧固件中心双目视觉定位系统进行实验,验证本文双目视觉定位紧固件中心的可行性和准确性。实验结果表明,本文设计的双目视觉定位系统可以定位紧固件中心点三维坐标,并且能够达到项目精度需求。