磁控机器人运动分析系统是基于机器视觉的磁控机器人位置与速度测量的系统。磁控机器人在平面内运动,采用非接触式光学测量方法可测量出其运动轨迹。对采集的图像进行预处理,去除图像噪声;根据直方图分析对图像中物体进行分割,采用Hough变换中圆检测来提取机器人特征;然后利用目标跟踪方法确定机器人位置,并计算出其实时运动速度;搭建磁控机器人运动分析系统的测试平台,验证了目标追踪方法的可行性,实验表明可精确地定位出磁控机器人位置,并计算出其速度。(1)机器视觉系统中光学、工业相机和镜头是影响图像采集的主要因素,如镜头失真和晕影效果。考虑到图像数据传输速度,选定了合适的像机芯片和接口类型;在研究相机标定理论的基础上,对相机进行校准;确定了像机的内部参数、外部连接并选定了照明系统;设计了磁控机器人运动平台,并测试像机图像采集速度。(2)介绍了图像预处理方法,确定了影响图像质量的主要因素;分析图像噪声的主要类型,选择合适的噪声抑制方法;分别应用图像直方图分析、傅立叶转换等成像技术,采用频率滤波提取图像特征;考虑了直方图分析对图像中物体进行分割的基本方法,选用最近邻域和Hough变换的方法来确定机器人的几何基元。(3)考虑了图像序列上跟踪物体的方法,确定了跟踪方法的主要缺点,比较了定位和操作速度的准确性;研究了跟踪线性动态运动,以恒定的速度跟踪磁控机器人的运动。研究结果表明:跟踪物体最准确、最快的方法是一种基于Hough变换的轮廓定位法,其精度为0.01像素。(4)搭建了磁控机器人运动分析系统的测试平台。摄像机经过校准以确定静态错误,使用NI视觉构建器进行自动检查和Lab VIEW视觉开发模块的Lab View环境,包括使用摄像机的IMAQ驱动程序的视觉采集软件;程序的功能使用机器视觉方法跟踪目标元素。实验采用Hough变换法对图像进行定位,并进一步跟踪对象。该论文有图52幅,表14个,参考文献90篇