在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，機(jī)器視覺對(duì)位技術(shù)是實(shí)現(xiàn)精密制造的核心環(huán)節(jié)，其本質(zhì)是通過光學(xué)成像與算法解析，精確計(jì)算目標(biāo)物體的位置和姿態(tài)偏差，并引導(dǎo)執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成校正。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的精度需求、物體尺寸和環(huán)境約束，業(yè)界發(fā)展出多種對(duì)位模型，主要可分為自對(duì)位模型和映射對(duì)位模型兩大類。

自對(duì)位模型：單相機(jī)高效定位

自對(duì)位模型通過機(jī)械定位確保目標(biāo)物體位置固定，僅需在對(duì)象端（待調(diào)整物體）設(shè)置相機(jī)進(jìn)行位置糾偏。其核心流程包括：示教模板位置→實(shí)時(shí)計(jì)算偏移量→機(jī)械糾偏→完成貼合。根據(jù)標(biāo)記點(diǎn)（Mark點(diǎn)）數(shù)量與布局，主要分為以下類型：

1. 單Mark點(diǎn)模型  

   通過識(shí)別單個(gè)Mark點(diǎn)（通常為產(chǎn)品中心）計(jì)算平移偏移量，適用于小尺寸剛性物體或低精度場(chǎng)景，如小家電組裝。

2. 雙Mark點(diǎn)模型  

   識(shí)別物體長邊或?qū)蔷€上的兩個(gè)Mark點(diǎn)，通過中點(diǎn)計(jì)算平移，連線計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度，精度提升至±0.08mm。適用于角度敏感的電路板貼合。

3. 四Mark點(diǎn)模型  

   以矩形四角為Mark點(diǎn)，通過對(duì)角線交點(diǎn)和角度平均值計(jì)算位姿，精度達(dá)±0.05mm。常見于高精度要求的電子元件裝配。

4. 多相機(jī)擴(kuò)展模型  

   針對(duì)大尺寸物體（如車載屏幕），采用雙相機(jī)或四相機(jī)協(xié)同，通過虛擬拼接實(shí)現(xiàn)全域定位，保持±0.05mm精度。絲印領(lǐng)域?qū)Ｓ玫淖ミ吥Ｐ停ㄋ?五相機(jī)）甚至可達(dá)±0.02mm，通過測(cè)量四條邊距實(shí)現(xiàn)直角/弧角屏幕的精密對(duì)位。

表：常見自對(duì)位模型性能對(duì)比

 映射對(duì)位模型：動(dòng)態(tài)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

當(dāng)目標(biāo)端與對(duì)象端位置均不固定時(shí)，需采用映射對(duì)位模型。該模型通過多相機(jī)建立空間映射關(guān)系，將目標(biāo)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換至對(duì)象坐標(biāo)系：

單目雙Mark映射：目標(biāo)端與對(duì)象端各設(shè)一個(gè)相機(jī)，通過Mark點(diǎn)角度差計(jì)算偏移，精度±0.05mm，適用于FPC與鋼片貼合。

多Mark模型：如八Mark映射（四相機(jī)方案），通過四個(gè)角點(diǎn)建立映射關(guān)系，支持>200mm大尺寸產(chǎn)品（如汽車儀表盤），精度±0.05mm。

機(jī)器視覺對(duì)位技術(shù)已滲透至高端制造全鏈路：在半導(dǎo)體領(lǐng)域，雙CCD與UVW平臺(tái)組合實(shí)現(xiàn)微米級(jí)對(duì)準(zhǔn)；在折疊屏產(chǎn)線，多相機(jī)抓邊模型確保轉(zhuǎn)軸區(qū)銀漿的高精度印刷；未來趨勢(shì)聚焦于多模態(tài)融合與自適應(yīng)學(xué)習(xí)：結(jié)合深度學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)材料形變，實(shí)現(xiàn)熱膨脹實(shí)時(shí)補(bǔ)償；通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)優(yōu)化匹配路徑，如分級(jí)匹配算法將粗匹配時(shí)間縮短40%，精匹配精度提升至99.5%。隨著算法與硬件的協(xié)同進(jìn)化，機(jī)器視覺對(duì)位技術(shù)將持續(xù)推動(dòng)精密制造向“零缺陷”目標(biāo)邁進(jìn)。