No processo de montagem eixo-furo cilíndrico de componentes precisos, como microtermopares, a medição de alta precisão da pose do furo circular é uma etapa chave para garantir a coaxialidade da montagem. Contudo, para a medição estrutural de furos circulares pequenos com certa espessura (diâmetro de 0,03 a 3,7 mm, constante estrutural k>2,5), os métodos tradicionais de visão 3D são sistemas complexos, difíceis de modelar, e a visão monocular de contraluz em condições de inclinação provoca oclusão das paredes do furo, resultando em bordas borradas do ponto de luz, reduzindo a precisão e estabilidade da medição. Portanto, propõe-se um método bimodal de medição precisa da pose de furos circulares de paredes espessas com contraluz monocular baseado na projeção integral de níveis de cinza. Ao estabelecer um modelo geométrico de imagem por contraluz do furo de parede espessa, obteve-se a relação entre a forma do ponto de luz e o ângulo de inclinação do furo. Com base nisso, propõe-se um método bimodal de medição da pose combinando solução inversa linear bruta e busca por máximo para afinação precisa. Na fase de afinação bruta, por meio da projeção integral de níveis de cinza com estatística global de energia, a imagem 2D é reduzida a uma curva unidimensional de distribuição do fluxo luminoso, evitando interferência de desfoque das bordas locais, extraindo a largura da característica horizontal da forma do ponto, utilizando sua característica de mapeamento linear em ângulos grandes de inclinação (mais de 70% do ângulo teórico de corte) para construir o modelo inverso de pose, realizando correção rápida de grandes desvios do furo; na fase de afinação precisa, alterna-se para um método de busca baseado no fluxo luminoso transmitido, utilizando a propriedade física de que o fluxo luminoso atinge um máximo global na pose zero, através de otimização iterativa em loop fechado, para alcançar posicionamento de alta precisão da pose do furo. Resultados experimentais mostram que, em condições complexas de grande ângulo de inclinação e interferência por rebarbas, este método demonstrou forte estabilidade contra perturbações, taxa de sucesso da detecção superior a 91%, melhorando eficazmente a precisão e eficiência da montagem de precisão, oferecendo uma solução de baixo custo para aplicações de engenharia prática.

Visão monocular; detecção de pose; furos circulares de paredes espessas; projeção integral de níveis de cinza; montagem precisa; método bimodal