工业机器人被越来越多的应用到制造业。使用机器人代替人工,可以有效地提高工作效率和产品质量。而基于工业机器人的在线涂胶检测中,传统的机器视觉二维涂胶检测方法只能检测涂胶位置是否正确,以及有无涂胶,无法对涂胶处进行定量分析并且对于形状复杂的工件无法进行涂胶质量的整体状态评估。而限制三维涂胶检测的技术要点主要是检测精度低、检测速度慢、检测效率低等问题。如何能够在保证测量精度的同时尽可能的提升检测速度是当前研究工业机器人三维涂胶的关键。

本文针对不同的涂胶情况,分别设计了基于多目相机与线结构光的三维涂胶测量系统(MCSL)和基于多组单目相机与线结构光的三维涂胶测量系统(MMCSL)。其中基于多目相机的多目测量系统在传统双目立体视觉原理的基础上通过两组双目相机独立工作,分别对涂胶两侧进行三维恢复,通过手眼标定以及两组双目相机之间相对位置关系的计算,将恢复结果统一到世界坐标系下进行涂胶质量评价。

而多组单目相机与线结构光测量系统则是在传统单目线结构光测量原理的基础上,使用同一线结构光计算其在两个已知其位置关系的相机下的光平面参数,并单独进行三维恢复,*后实现坐标系的统一。另外,对于结构光光条的提取在传统的灰度质心法基础上引入临近点的相关性,使用分段卡尔曼滤波的方法提升了系统的检测效果。实验中两测量系统协调工作并引入改进的光条中心提取算法,提升了检测精度与检测速度。通过实验计算对不同胶体的检测中本系统平均**误差为1.14mm,平均相对误差为9.7%,平均时耗264.28ms,平均正确率为94.317%。

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