冷水水表是居民日常用水的主要计量器具,国家规定每只水表在使用前都需要进行强制检定,目前水表检定主要采用人工读数的方式检定水表,检定结果容易受检定人员的工作经验、身体状况等人为因素的影响,且每检定一次需要装夹水表并卸下水表,劳动强度大,长时间工作,检定效率低下,无法满足随着城市化建设所带来的日益增长的水表需求。因此开发一套水表自动化检定生产线,提高水表检定行业的自动化水平显得尤为重要。为此,本文设计了国内首条水表自动化检定生产线整体方案,并对其中关键的视觉检定系统和视觉分拣系统展开研究,主要工作及贡献如下:1.水表自动化检定生产线整体方案设计。借鉴传统水表人工检定台结构,设计了国内首条水表自动化检定生产线整体方案,整个检测系统由5部分构成:视觉检定系统、视觉分拣系统、电气控制系统、流水线传输系统、信息化管理系统。2.水表视觉检定系统的开发。针对水表指针读数识别问题,提出改进的“距离法”读取水表指针读数算法;采用形态学算法减小水表表盘气泡的影响,提高了指针识别率;设计了指针读数的修正算法,解决了水表装配时指针存在的安装角度偏差问题,提高了读数的准确性;通过对水表表盘的二维码识别来获取水表编号,并依此来记录检定数据,使检定结果可溯源,并为视觉分拣系统提供相应的信息。基于本文的水表视觉检定算法,将郑州某水表厂现有的水表人工检定台改造为基于视觉的自动检定台。通过对6个月的实际生产数据统计,该视觉检定系统识别率可达94%以上,从而验证了本算法的准确性和实用性。该检定台的改造成功也为后期水表自动化检定生产线的视觉检定工位研制打下了坚实基础。3.水表视觉分拣系统的开发。首先对相机内外参进行标定,然后推导了Eye-to-Hand手眼结构模型,并在此基础上进行手眼标定,建立相机和机器人基座标系之间的变换矩阵。为了得到精确的水表抓取坐标,先采用形状匹配粗定位水表,再利用Canny算子提取水表边缘,对边缘进行圆拟合确定水表抓取中心的图像坐标,根据手眼标定结果,求出其实际抓取坐标,从而实现水表的抓取。利用现有的ABB IRB1200机器人,搭建了水表视觉分拣系统实验平台,在VS平台开发机器人操作界面,并在该平台上完成了水表定位抓取实验。实验表明:在复杂的背景条件下,本文分拣系统的定位精度在1mm以内,可满足水表分拣要求,为后期整条水表自动化检定生产线的视觉分拣工位的研制打下基础。