В процессе осевого сборочного монтажа цилиндрических отверстий в точных компонентах, таких как микро-теплоприводы, высокоточное измерение положения круглого отверстия является ключевым этапом для обеспечения соосности сборки. Однако для небольших круглых отверстий с определенной толщиной стенки (диапазон диаметра 0,03 мм ~ 3,7 мм, структурная константа k2,5) традиционные методы 3D-зрения сложны и трудны для моделирования. Кроме того, монокулярное контровое зрение при наклоне приводит к размытию краев светового пятна из-за затенения стенок отверстия, что снижает точность и устойчивость измерений. Для решения указанных проблем предложен метод точного измерения положения толстостенного круглого отверстия с монокулярным контровым зрением на основе интегрального проецирования яркости с двойным режимом. Построена геометрическая модель контрового изображения толстостенного круглого отверстия для получения зависимости формы светового пятна от угла наклона отверстия. На основе этого предложен двойной режим измерения положения с грубым линейным обратным решением и точным поиском экстремума: на стадии грубой настройки проекция яркости с глобальной статистикой энергии преобразует двумерное изображение в одномерную кривую распределения светового потока, избегая искажения от локального размытия границ, извлекая горизонтальную характеристику ширины пятна. Используется линейное отображение при больших углах наклона (свыше 70% теоретического предельного угла) для построения обратной модели позы и быстрого исправления больших отклонений отверстия; на стадии точной настройки применяется метод поиска на основе проходящего светового потока, использующий физическое свойство максимума светового потока при нулевой позе, а также итеративную оптимизацию с замкнутым циклом для высокоточного позиционирования. Экспериментальные результаты показывают, что метод обладает высокой устойчивостью к помехам в сложных условиях с большими углами наклона и наличием заусенцев, с успешностью обнаружения более 91%, эффективно повышая точность и эффективность точной сборки, предоставляя недорогое решение для практических инженерных приложений.

Толстостенное круглое отверстие; монокулярное зрение; обнаружение положения; интегральное проецирование яркости; точная сборка; двойной режим