基于調焦-Zernike矩算法的微小零件精確定位研究

張亞軍

(駐馬店職業技術學院，河南 駐馬店 463000)

微小零件在食品機械設備中決定了食品加工的質量，例如：飲料灌裝設備中的軌跡控制軸承零件保證生產線平穩，使得灌裝具有一致性[1]。

傳統的微小零件精確定位方法主要依靠人眼以及借助測審理工具找正。但依靠人眼無法連續穩定地進行精確測量[2]；找正法雖借助測量工具，但由現場測量來確定零件的正確位置[3]，效率低，僅僅適用于單件小批生產。近年來，也有不少學者對微小零件的精確定位方法進行了探究，陳向偉等[4]通過光學顯微鏡、CCD像機對小型塑料齒輪進行定位，其結果優于人工顯微鏡測量；Liu等[5]采用幾何約束關系法通過動態識別零件間的幾何關系，限制零件運動的自由度，沿受約束方向引導零件運動到定位裝配位置；謝煌生等[6]利用單目面陣CMOS機器視覺以及圖像金字塔的搜索策略和最小二乘法的優化方法，具有較好的實時性和識別率；張習文等[7]采用主動視覺方法利用控制相機的精確運動完成零件的定位，但定位過程中相機需要對零件的特征邊緣進行連續跟蹤，通過多幀圖像的拼接，效率較低，不適于多零件裝配的場合；Wang等[8]采用小波插值法來獲得圖像局部像素信息，并保存該局部規律性到內插圖像中，算法重復性好，運算時間短，但檢測精度較低，抗噪性能較差；Chao等[9]采用Bertrand曲面法利用圖像灰度擬合獲取亞像素邊緣位置進行定位，抗噪性能好，但曲面模型建立過程比較復雜，適用性不強；……