基于两台显微相机主动运动的微球孔姿态高精度测量方法

在一些微装配任务中,对微器件姿态的测量是至关重要的一步.带有微孔的球形微器件,特征较少,姿态测量困难.为此,本文提出一种基于双目显微视觉的微球孔姿态高精度测量方法.设计了微球/微孔边缘提取方法,实现了微球球心和微孔孔心的精确定位.通过对两路显微相机聚焦轴方向的标定,弥补了由相机聚焦轴运动引入的测量误差,提高了微球孔姿态的测量精度.通过两路倾斜正交的显微相机的主动运动,计算出微球孔姿态向量在相机运动坐标系中的分解角.根据相机运动坐标系与微球调整平台坐标系间的角度转换矩阵,将相机运动坐标系中的分解角转换为微球调整平台坐标系中的旋转角,从而计算出精确的微球孔姿态向量.实验结果表明,微球孔姿态测量的最大误差为0.08°,验证了本文方法的有效性.