基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的等離子顯示器屏板定位技術(shù)的研究.pdf

1、精密定位技術(shù)是超精密加工、大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、納米技術(shù)及精密測(cè)試等多領(lǐng)域的關(guān)鍵性技術(shù)，具有廣泛的市場(chǎng)前景。本文主要研究利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)和衍射光柵技術(shù)實(shí)現(xiàn)顯示器屏板間的位置檢測(cè)和高精度定位，論文研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　研究了基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的圖像處理技術(shù)，并將相應(yīng)技術(shù)應(yīng)用到等離子顯示器屏板的精密自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)中。通過(guò)CCD攝像機(jī)得到蔭罩板網(wǎng)孔與基板十字線的原始圖，對(duì)攝取的圖像進(jìn)行直方圖均衡化、高斯濾波、邊緣檢測(cè)等預(yù)處理以去除噪聲等

2、于擾，利用閾值分割方法確定基板十字線的位置，再利用圓環(huán)匹配法和遺傳算法對(duì)圓孔位置進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而確定十字線與網(wǎng)孔間的相對(duì)位置關(guān)系。利用matlab仿真對(duì)圓環(huán)匹配法和遺傳算法進(jìn)行了研究比較，結(jié)果表明，遺傳算法檢測(cè)圓孔位置的精度高，且運(yùn)算效率高。
　　研究了雙級(jí)光柵位移檢測(cè)技術(shù)，建立了莫爾信號(hào)大小和光柵間位移偏差的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了仿真研究，結(jié)果表明，莫爾信號(hào)強(qiáng)度隨光柵間相對(duì)位移呈現(xiàn)周期性變化，同時(shí)也隨著兩光柵的間距呈現(xiàn)周期性變化，這說(shuō)

3、明，經(jīng)雙光柵衍射后的莫爾信號(hào)具有穩(wěn)定的變化規(guī)律，非常適用于高精度的位置檢測(cè)。為進(jìn)一步提高位置檢測(cè)的靈敏度，研究探討了差動(dòng)莫爾式精密定位方法。
　　在此基礎(chǔ)上，研制開(kāi)發(fā)了蔭罩式等離子顯示器屏板精密定位裝置。設(shè)計(jì)了精密檢測(cè)系統(tǒng)和精密驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，系統(tǒng)以微定位工作臺(tái)為核心，利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)和光柵傳感器檢測(cè)位置偏差，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由粗定位機(jī)構(gòu)和精定位機(jī)構(gòu)組成，粗定位機(jī)構(gòu)采用脈沖細(xì)分式步進(jìn)電機(jī)，通過(guò)精密絲杠將步進(jìn)電機(jī)細(xì)分后的微小角度轉(zhuǎn)化為微米級(jí)的線

4、性位移，實(shí)現(xiàn)粗定位。精定位機(jī)構(gòu)采用壓電陶瓷致動(dòng)器，以柔性鉸鏈為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)定位臺(tái)實(shí)現(xiàn)精定位，定位過(guò)程中的誤差由計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制消除。
　　為實(shí)現(xiàn)屏板的大行程、高精度定位，提出粗定位與精定位相結(jié)合的復(fù)合式屏板定位技術(shù)。粗定位利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)，對(duì)攝取到的原始圖進(jìn)行分析處理，檢測(cè)出十字線和網(wǎng)孔的相對(duì)位置關(guān)系，從而發(fā)出控制指令，驅(qū)動(dòng)定位臺(tái)進(jìn)入粗定位精度范圍，定位精度為±60μm。完成粗定位后，計(jì)算機(jī)根據(jù)接收到的莫爾信號(hào)大小極性給驅(qū)動(dòng)