鞋模喷胶自动化是制鞋企业迫切的需求,近几年科技迅猛发展为鞋企实现自动化、智能化提供了技术支撑。与图像信息相比,鞋模表面的三维信息更加真实、全面地反映出鞋模形貌,结合机器人视觉引导技术便能在识别定位鞋模的同时根据鞋模姿态调整喷胶方式。本文以鞋模为研究对象,着重研究了鞋模喷胶中的两个关键性技术——线结构光条纹中心提取方法和点云三维轨迹提取方法。具体工作包括以下几个方面:(1)采用双频曲线拟合的光条纹中心提取算法获取图像中光条纹中心。首先采用二次阈值法自动分割图像中光条纹区域,利用灰度重心法得到近似光条纹中心,根据近似条纹中心采用直线拟合法得到条纹局部法线,然后在法线方向上采用双频曲线拟合像素数据,最后用黄金分割法搜索拟合曲线光条纹区域最大值,进而求得光条纹中心亚像素坐标。该方法能消除图像中部分高频噪声的影响,相对Steger法条纹中心均值小于0.1pixel,速度提高约26倍。(2)采用点云投影变截距轮廓偏移算法提取鞋模三维喷胶轨迹。根据线结构光扫描获得的点云特征,使用直通滤波、统计滤波和栅格滤波对鞋模点云预处理,采用点云投影和主成分分析的数据降维方法获得平面鞋模点云轮廓,通过变截距轮廓偏移算法和B样条曲线拟合的方法获得投影平面的喷胶轨迹,最后通过反映射及点云法线估计算法得到鞋模三维喷胶轨迹。该三维轨迹提取算法不仅能用于获取鞋模喷胶轨迹,而且适用于复杂曲面产品的轨迹提取。(3)搭建了线结构光扫描的鞋模喷胶视觉引导系统。设计了一种适用于三维手眼标定场合的多球立体标定靶标,完成了鞋模喷胶视觉引导系统的标定。在Windows7系统平台下,采用MFC框架开发了喷胶系统软件。该三维视觉引导系统不仅能实时扫描并提取不同规格鞋模的三维喷胶轨迹,而且能通过加载参数文件实现不同曲面零件的三维轨迹引导任务。从搭建的三维视觉引导系统运行效果看,本文所研究的线结构光条纹中心提取算法和轨迹特征提取算法,具有较高的运行效率和一定的普适性,可以广泛应用于鞋模喷胶及其它三维视觉引导。