随着生产自动化和智能化水平的不断提高,智能制造技术已广泛应用于工业生产领域,其具有非接触、高精度、高效率和实时性等优点。目前,在工业生产中,电子元器件的插装主要以人工插装方法为主,这种方法插装效率低且人工劳动强度大,大大降低了电子元器件插装的智能化水平。本课题将点云配准技术应用于散乱电子元器件位姿估计中,对基于点云配准的散乱电子元器件位姿估计方法进行了深入的研究。论文主要工作及结论如下:首先,对双目视觉模型的创建进行了探讨,主要对坐标系的建立、相机畸变校正、双目视觉立体标定与立体校正四个方面进行了研究;结合实际工程环境,选择格雷码结合相移法进行图像编解码,构建了结构光编码的点云重建系统;利用在实验环境中采集到的标定板图像,在MATLAB软件中进行双目视觉的标定与校正,利用投影仪投射编码图像完成散乱电子元器件的点云重建。其次,利用去背景点、滤波去噪和点云精简相关技术去除点云的背景点、噪声点和冗余点,突出散乱电子元器件点云的目标信息;为了完成每个电子元器件位姿信息的估计,根据散乱电子元器件点云细节信息和整体分布特征,提出了一种改进的自适应欧式聚类分割算法,利用法线夹角和平滑度区分边缘点与非边缘点,通过自适应距离阈值对边缘点与非边缘点进行区域分块处理,实现散乱电子元器件点云的有效分割,并通过实验验证了提出的自适应欧式聚类分割算法有效地提高了散乱电子元器件点云的分割准确度。然后,采用ISS方法获取散乱电子元器件点云的关键点,提高散乱电子元器件点云信息表达的紧凑性;为了提高点云位姿估计的准确度,提出了一种改进的EB＿SHOT特征描述子,将SHOT特征描述子与空间位置信息相融合,同时利用二进制编码规则对描述子进行编码,实现EB＿SHOT特征描述子的特征提取;接着基于EB＿SHOT特征描述子进行点云配准,采用SAC-IA算法和ICP算法进行初始点云配准和精确点云配准的两步配准方法,计算电子元器件点云的精确位姿信息,并通过实验验证了提出的EB＿SHOT特征描述子有效地降低了位姿估计的误差、提高了位姿估计的准确度。最后,完成了散乱电子元器件位姿估计系统的设计与实现,包括主要硬件的选型、硬件平台的搭建、软件功能模块的设计和位姿估计系统实现;通过实验验证了本系统在准确率、误差和速度等方面均有较大的提高,满足工程上的要求。综上所述,本课题对基于点云配准的散乱电子元器件位姿估计技术进行了研究,对散乱电子元器件点云分割方法和点云配准方法进行了深入探讨,提出了速度快、准确率高、误差低的位姿估计算法,建立了一套散乱电子元器件位姿估计系统,实现了对散乱电子元器件的智能化位姿估计,提高了电子元器件插装的智能化水平。