目录 

III 

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摘    要 ................................................................................................................................. I 

Abstract ............................................................................................................................. II 

目录 .................................................................................................................................. III 

第一章绪论 ........................................................................................................................ 1 

1.1 课题研究的背景及意义 ....................................................................................... 1 

1.2 视觉引导焊缝跟踪的发展现状 ........................................................................... 1 

1.2.1 国外现状 ..................................................................................................... 3 

1.2.1 国内现状 ..................................................................................................... 4 

1.3 本文主要研究内容 ............................................................................................... 4 

第二章  结构光引导机器人的数学模型 .......................................................................... 7 

2.1  结构光引导焊接机器人系统结构 ...................................................................... 7 

2.2 相机成像模型 ....................................................................................................... 8 

2.2.1  相机线性模型 ............................................................................................ 8 

2.2.2  相机非线性成像模型 .............................................................................. 10 

2.2.3  相机外参数模型 ...................................................................................... 11 

2.3 线结构光测量模型 ............................................................................................. 11 

2.3.1  面面模型 .................................................................................................. 11 

2.3.2  线面模型 .................................................................................................. 12 

2.4 机器人视觉的手眼模型及标定方法 ................................................................. 14 

2.5  本章小结 ............................................................................................................ 15 

第三章      视觉引导中的图像处理 ................................................................................ 17 

3.1  标定使用的靶标识别与匹配 ............................................................................ 17 

3.1.1  常用棋盘格型靶标匹配 .......................................................................... 17 

3.1.2  特殊靶标匹配 .......................................................................................... 21 

3.2  焊缝图像处理 .................................................................................................... 22 

3.2.1  焊缝图像的特征分析及预处理 .............................................................. 22 

3.2.2  焊缝图像二值化 ...................................................................................... 22 

3.2.3  光条细化 .................................................................................................. 25 

3.2.4  焊缝特征提取 .......................................................................................... 26 

3.3  本章小结 ............................................................................................................ 30 

第四章  系统整体标定 .................................................................................................... 31 

4.1 张正友标定 ......................................................................................................... 31