Im Prozess der zylindrischen Loch-Wellen-Montage von präzisen Bauteilen wie Mikro-Thermoelementen ist die hochpräzise Messung der Position des Rundlochs ein entscheidender Schritt zur Gewährleistung der Koaxialität der Montage. Für kleine Rundlöcher mit einer gewissen Dicke (Lochdurchmesserbereich 0,03 mm bis 3,7 mm, Strukturkonstante k2,5) sind traditionelle 3D-Visionsmethoden jedoch systematisch komplex und schwierig zu modellieren, und bei monokularem Gegenlichtsehen unter Schräglage ist aufgrund der Abschattung der Bohrungswand die Randunschärfe des Lichtflecks vermindert, was die Messgenauigkeit und Robustheit senkt. Zur Lösung dieser Probleme wird eine zweimodale, auf der Grauwert-Integralprojektion basierende monokulare Gegenlichtpräzisionspositionsmessmethode für dickwandige Rundlöcher vorgeschlagen. Durch Aufbau eines geometrischen Gegenlichtbildmodells für dickwandige Rundlöcher wurde der Zusammenhang zwischen Lichtfleckform und Bohrungsneigungswinkel gewonnen. Darauf aufbauend wird eine zweimodale Positionsmessmethode mit grober linearer Inverslösung und feiner Extremwertsuche vorgeschlagen: In der Grobphase wird durch globale Energie-statistische Grauwert-Integralprojektion das zweidimensionale Bild auf eine eindimensionale Lichtstromverteilungskurve reduziert, um lokale Kantenschärfeinterferenzen zu vermeiden, und es wird das horizontale Charakteristikum der Lichtfleckbreite extrahiert. Unter Nutzung der linearen Abbildungseigenschaft bei großen Neigungswinkeln (über 70 % des theoretischen Grenzwinkels) wird ein Positionsinversionsmodell erstellt, das eine schnelle Korrektur großer Bohrungsabweichungen ermöglicht; in der Feinphase erfolgt der Wechsel zur suchbasierten Methode auf durchlichtbasierendem Lichtstrom, wobei die physikalische Eigenschaft genutzt wird, dass der Lichtstrom beim Null-Positionszustand ein globales Maximum erreicht, und durch geschlossene Iterationsoptimierung eine hochpräzise Positionierung der Bohrungsposition realisiert wird. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass diese Methode unter komplexen Bedingungen mit großem Neigungswinkel und Gratstörungen eine sehr hohe Störungsresistenz aufweist, die Erkennungsrate über 91 % liegt, wodurch die Präzision und Effizienz der präzisen Montage effektiv verbessert und eine kostengünstige Lösung für praktische Ingenieuranwendungen bereitgestellt wird.

dickwandige Rundlöcher; monokulare Sicht; Positionsdetektion; Grauwert-Integralprojektion; Präzisionsmontage; zweimodale Methode