【摘 要】
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随着激光加工技术在各行业的广泛应用,激光振镜加工系统凭借着其快速、高效、高精度等优势在众多激光加工设备中脱颖而出。为进一步提高设备的自动化程度和加工精度,将有着高精度成像能力的同轴视觉系统引入其中,可以为加工工作提供精确的视觉定位辅助。但受限于同轴相机较小的成像幅面,难以对较大尺寸的工件实现定位,同时同轴视觉系统普遍存在的离心成像畸变和各类系统误差均会严重影响定位及加工精度。本文旨在利用机器视觉技
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随着激光加工技术在各行业的广泛应用,激光振镜加工系统凭借着其快速、高效、高精度等优势在众多激光加工设备中脱颖而出。为进一步提高设备的自动化程度和加工精度,将有着高精度成像能力的同轴视觉系统引入其中,可以为加工工作提供精确的视觉定位辅助。但受限于同轴相机较小的成像幅面,难以对较大尺寸的工件实现定位,同时同轴视觉系统普遍存在的离心成像畸变和各类系统误差均会严重影响定位及加工精度。本文旨在利用机器视觉技术、激光振镜加工控制技术等对同轴振镜加工系统中大幅面区域内的高精度视觉定位问题展开深入研究,主要内容如下:（1）设计并搭建了同轴视觉激光振镜加工硬件系统,在此基础上对系统误差进行了分析,并设计出配套的实用软件平台框架,为后续工作打下坚实基础。（2）针对引入振镜加工系统的同轴相机在大幅面平台内存在成像畸变的问题,在分析现有标定方法和识别算法的基础上提出了“两步法”的局部成像定位校正方法,并进一步推广到全幅面范围,提出了基于机器视觉的大幅面内同轴相机成像校正方法。（3）针对有特定标志点和无特定标志点的不同情况,提出了“两点法”和“多区域联合定位法”的定位修正算法,充分利用了振镜的灵活性和同轴视觉系统的高精度,在提高定位精度的同时增强了系统的适配性和通用性。（4）设计并实现了同轴视觉激光振镜加工系统的实用软件控制系统,并通过具体实验对系统的校正效果和定位精度进行测试和验证。
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