随着表面安装器件广泛地应用,贴片机作为一种主要生产设备在电子制造业中的重要性日益突出,能够高效、准确地完成贴片元件的安装任务。但是,目前国内对电子元器件自动贴装的关键技术的研究尚不成熟,而视觉对中系统作为贴片机对中系统实现的重要组成部分,决定着贴片机的精度。因此,开展研究贴片机对中系统有着重要的意义。基于单摄像机的视觉对中系统消除了多摄像机视觉对中系统中的摄像机标定误差,在提高贴片机精度上有较大的优势。首先,研究了分析国内外贴片机发展现状,对贴片机中所采用的视觉对中技术进行了归纳总结。针对单件高精度贴片机的要求,研究了基于单摄像机的贴片机视觉对中系统原理,建立了相应的光路系统。并根据所设计的视觉对中系统设计了一套完整的贴片机对中系统的机械结构和控制系统。其次,根据贴片机视觉对中系统中光路的需要研究并设计了减反射膜系、消偏振分光膜系和高反射膜系,对所设计的膜系进行了优化和仿真验证。对系统进行了误差分析,总结了影响系统精度的主要因素,并设计了初始的误差校正与补偿方法。对所设计的贴片机视觉对中系统进行了摄像机标定。最后,建立了贴片机视觉对中系统实验平台,对视觉对中系统所采集的图像进行预处理实验,进行了手动贴片对中实验,然后对实验结果进行了分析,验证了视觉对中系统的有效性。