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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

机器视觉是伴随着机器人技术发展起来的一门新兴学科，经过不断的发展和完善，目前已经在越来越多的行业和领域中得到了应用，其基本原理是利用摄像机与计算机来替代人眼，实现更高程度的生产自动化。

在工业应用领域上，由于需要对生产线上的产品进行抓取与装配，而常规的机器人只是在特定的结构环境下，执行事先编好的指令动作，缺乏对周围环境的感知和应变能力。因此，工业机器人中引入相应的视觉引导技术能够实现机器人对周边环境的有效认知，帮助机器人更好地完成相应的工作任务，确保工业机器人的功能和作用得到最大程度的发挥。具有视觉的机器人可以快速准确的匹配识别和确定零件的位置和方向，不仅可以节约大量的编程时间，还能提高工业生产的效率和加工质量。

国内外研究现状

在50年代，机器视觉出现，当时的工作相对简单，主要是二维图像的简单分析，而不是三维分析。在1954 年，机器人的出现也标志着科学技术走向了另一个层次。在70 年代中期，机器视觉的发展已经成为人工智能（ai）的一个主题，并且在美国麻省理工学院的实验室成为一门课程。到了80年代后期，微处理器的出现，促使机器人视觉的发展再进一步。有机器人技术集中地之称的adept 公司，它研究时加入了机器人视觉系统。而日本，在自主控制智能机器人方面也取得了丰硕的成果。在机器人视觉快速发展的同时，图像处理领域也在逐步发展，如德国mvtec 公司开发的halcon 软件，被广泛的应用于机器视觉的各个领域。

2. 研究的基本内容

机器视觉在工业领域的应用越来越广泛，极大地促进了工业智能化的发展。在工厂自动化生产过程中，需要对工件进行定位，然后通过机械手进行抓取。这就对定位系统的精确度、速度、可靠性有很高的要求。

本课题主要设计一种基于halcon的机器视觉定位系统，针对酒盒包装过程中所需的定位系统进行研究，主要设计一种基于halcon的机器视觉定位系统，能够计算出纸盖的中心坐标以及纸盖长轴与水平轴夹角，对工件精确定位。通过串口通信将位置信息传输给机械臂，以便引导机械臂进行抓取。同时，本系统能对不同形状纸盖进行准确定位，不局限于一个形状的纸盖定位，具有良好的工业适用性。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2019年1月至2月拟定论文开题报告，资料与数据收集、整理与分析，熟悉halcon图像处理软件的使用；

2019年3月至4月完成系统设计，完成论文初稿并请导师修改，完成论文二稿并请导师修改；

2019年5月论文定稿与答辩。

4. 参考文献

[1]钱振奇,王战中,杜小强.基于halcon的单目视觉标定研究[j].石家庄铁道大学学报:自然科学版,2018,31(3):75-80.

[2]周甫,郑堤,张松.基于halcon的单目视觉工件位姿测量方法研究[j].机械制造,2017,55(630):85-90.

[3]孙宇,许钢.基于halcon的工件识别与定位研究[j].新余学院学报,2018,23(6):39-44.