喷涂作业采用机器人示教喷涂、人工手动喷涂作业形式生产效率不高,对工人掌握的技能要求高、且危害身体健康等问题;有些公司为了提高生产效率,采用混流喷涂工艺,导致涂料浪费多、生产成本提高。为了解决以上种种问题,课题根据佛山某公司的机器人示教喷涂流水线,使用视觉技术解决以上难题。本文各章节开展的研究包含如下:(1)为解决复杂喷涂环境中的噪声问题,通过对滤波去噪算法实验效果对比,选择合适的算法作为该功能模块的实现方法。相机标定采用平面标定法,建立摄像机模型求解相机内参数和外参数;利用相机内外参数,基于畸变矫正算法实现图像畸变校正;利用透视变换方法,实现图像投影变换校正。(2)本文采用相机平面标定方法求解相机坐标系和世界坐标系的单映性矩阵;利用D-H参数法推导机器人坐标系和世界坐标系之间的单映性关系矩阵;基于相机标定、机器人坐标系与世界坐标系的标定,推导出一种新的手眼标定方法。通过参数验证法验证相机标定和手眼标定的标定误差。该方法实现过程简便、容易理解、且满足课题要求。(3)本文对常用的边缘检测算法编写程序实现,并对比各种检测算法的实现效果;利用阈值分割方法实现边缘分割。通过实现以上各种方法,其处理结果都不理想,故综合各种方法实现效果的特点,提出改进边缘分割算法。该方法能更好的适应于喷涂场景的一般性,且处理效率更高。(4)分类识别功能是解决流水生产线混流产品自动识别的关键。基于模板匹配识别、支持向量机(SVM)分类识别的结果对比,SVM分类误判率更低,效率更高。定位功能实现机器人根据产品类型自动检测其位姿信息。通过匹配定位和blob分析定位的方法,实现系统软件的定位功能。视觉系统对产品的分类识别、定位功能的实现,是实现喷涂自动化、智能化的前提和核心环节。(5)实现系统软件各功能模块后为了验证整体的实现效果,基于VS开发平台、halcon图像处理库编写多线程系统软件程序,设计系统软件界面;使用多款产品测试系统软件程序,验证系统软件整体性功能实现效果。