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随着飞机制造业的快速发展，传统的手工对接装配已不能满足现代飞机装配的要求。新型大部件自动对接平台的研制，大大提高了飞机装配的效率。但飞机大部件自动对接难度大、要求质量精度高，且现阶段没有关于飞机大部件自动对接装配过程质量监控的研究。本文在飞机大部件自动对接平台引入过程质量监控系统，实时监测自动对接装配过程，对提高飞机装配质量精准度有重要意义。本文在基于激光跟踪仪定位的自动对接系统基础上，设计基于图像的飞机大部件自动对接装配过程质量监控系统。其主要工作和创新点如下：（1）提出基于图像的飞机大部件自动对接过程质量监控方法。现有的基于激光跟踪仪控制系统可能因激光束被遮挡出现测量和定位的误差，且此领域没有研究质量监控的有效方法，据此本文提出基于图像的飞机大部件自动对接装配过程质量监控的方法；针对大部件自动对接装配的对接面的复杂性，提出表面图像监控和标示定位方法。（2）运用图像处理技术提取大部件自动对接装配过程的特征目标。基于彩色图像的颜色优势实现图像分割，在RGB颜色空间获得(2R-G-B)目标增强图像；使用Otsu自适应阈值二值化提取对接装配特征目标；用罗伯茨算子提取对接装配特征目标的理想边缘；Hough变换提取边缘直线的目标点以及其参数值。（3）构建大部件自动对接仿真平台并实现对接装配仿真。结合CATIA软件强大的三维实体建模功能，运用机械设计模组和数字化装配模组中的实用模块，设计零件模型，完成装配体，实现对接平台的构建，并进行运动仿真。（4）设计基于图像的大部件自动对接装配过程质量监控系统，并实验验证系统的可行性。据本文提出的基于图像的飞机大部件自动对接过程质量监控方法，运用Matlab软件的GUI图形用户界面设计开发环境，设计基于图像的大部件自动对接过程质量监控系统；根据大部件模拟仿真其自动对接过程的不同对接结果图，基于设计的监控系统进行分析，验证系统的可行性。仿真实验结果表明，本文提出的基于图像的飞机大部件自动对接过程质量监控方法，可以提高现有的基于激光跟踪仪定位的自动对接装配的准确度。