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机器视觉以图像处理技术为核心，赋予机器环境理解的能力。用机器视觉进行测量定位，具有无接触、快速、精确的特点，应用前景非常广泛。
自动灌装机械在现代工业自动化生产中占有很重要的地位，其广泛应用于石油、化工、医疗、饮料等生产领域中。然而当容器的加注口为偏心口时，全自动灌装技术的应用受到了严重的制约，目前多数企业的灌装机械对此多采用半自动方式，即人工定位桶口加注。这对于渗透能力较强剧毒液体如氰化钠，氢氟酸等的灌装，则成为极为危险的操作工序。本文在深入调查国内外现状的基础上，提出了基于机器视觉技术的偏心桶口自定位系统方案。
本文首先阐述了灌装机械及机器视觉的相关知识，然后详细地介绍了自动灌装系统的软硬件组成以及摄像机的定标问题。在总结传统标定方法的基础上，结合本系统实际情况，针对一般标定方法计算过程复杂，对标定设备要求较高的问题，提出一种简单、快速的摄像机标定与修正方法，直接获得了较高精度的像素当量，并给出详细的实验数据及验证结果。结合本课题应用背景，设计了一组实用的图像处理方法。采用快速中值滤波来平滑图像，提出了基于图像数据压缩技术的模板匹配算法，解决了由于图像数据量大运算数度慢的问题，并得到了偏心桶口的圆心坐标信息。步进电机驱动系统利用该信息进行二维插补运动。
本文开发了基于L297、L298的步进电机驱动器及其控制软件。控制系统为L297提供时钟频率，L297产生电机驱动信号和绕组电流设定，L298提供驱动步进电机的电力输出，二者配合完成对步进电机的起停以及转角控制。在Windows2000下采用VisualC++6.0并结合WinIO编写了控制程序。图像处理系统输出的控制指令通过计算机的25针并行打印口输出，经步进电机驱动电路控制步进电机运动到指定位置。
实验证明，本文所开发的系统具有运行稳定、算法高效，定位精度高的特点。