專利名稱：基于立體視覺的制動性能檢測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明裝置屬于汽車性能的檢測設(shè)備，特別是涉及一種基于立體視覺的制動性能檢測新方法及裝置。它基于計算機立體視覺，采用計算機圖像處理技術(shù)，進行車身輪廓線三維坐標重建，獲得汽車在制動過程中的運動軌跡，實時計算出速度、制動減速度及制動跑偏位移量，評價汽車制動性能。該裝置具有檢測精度和系統(tǒng)可靠性好的特點，且該裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，并降低了檢測裝置的制造成本。
背景技術(shù)：
我國《機動車運行安全技術(shù)》GB7258-2012在路試檢驗制動性能的檢測項目行車制動性能檢驗中規(guī)定機動車在規(guī)定的初速度下的制動距離和制動穩(wěn)定性要求應(yīng)符合表3的規(guī)定。現(xiàn)今檢測裝置主要有非接觸式運動分析儀和第五輪儀用來測量制動距離。便攜式制動性能測試儀檢測車輛充分發(fā)出的平均減速度、制動協(xié)調(diào)時間和制動距離等。這些儀器 均不能定量給出行車制動時的汽車偏移距離，不能實時監(jiān)測，只能大體判斷車身是否偏移，人為誤差較大，檢測精度低。隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展，使計算機立體視覺的測量成為可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要目的在于提供一種基于立體視覺的制動性能檢測裝置及方法，獲得汽車在制動過程中的運動軌跡，實時計算出速度、制動減速度及制動跑偏位移量。該裝置安裝方便，設(shè)計思想獨特，檢測精度高。本發(fā)明的上述目的可通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)，結(jié)合


如下一種基于立體視覺的制動性能檢測裝置，該裝置主要由自動調(diào)焦裝置、毫米波雷達3和工業(yè)控制計算機9組成，所述自動調(diào)焦該裝置由信號處理裝置和平行對稱安裝在固定板26上的兩個結(jié)構(gòu)相同的檢測裝置組成，每個檢測裝置由步進電機、攝像機和由步進電機驅(qū)動對攝像機調(diào)焦的傳動機構(gòu)組成，兩攝像機基線距為1000 1300mm，所述固定板26與攝像機副支架52鉸接在一起，向下傾斜16 30度并通過俯仰角度調(diào)整螺桿裝置35和36固定，攝像機副支架52固定在平行直立的攝像機支架4上。所述傳動機構(gòu)由張緊輪座、絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)、同步帶輪、攝像機控制環(huán)套、張緊輪和同步帶組成，所述張緊輪通過張緊輪座和張緊輪座臺安裝在固定板26上，張緊輪座通過絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)整其在張緊輪座臺上的安裝位置，所述同步帶輪安裝在步進電機輸出軸上，所述攝像機控制環(huán)套安裝在攝像機的控制環(huán)上，所述同步帶裝在攝像機控制環(huán)套和位于攝像機控制環(huán)套兩側(cè)的張緊輪和同步帶輪上。所述同步帶與攝像機控制環(huán)套、張緊輪和同步帶輪之間采用齒輪嚙合。所述俯仰角度調(diào)整螺桿裝置A35、俯仰角度調(diào)整螺桿裝置B36由縮放套筒、兩個鉸鏈螺桿支承座、兩個鉸鏈螺桿軸銷和兩個鉸鏈螺桿組成，鉸鏈螺桿與鉸鏈螺桿軸銷固定連接，鉸鏈螺桿軸銷與鉸鏈螺桿支承座活動鏈接，兩個鉸鏈螺桿通過縮放套筒連接，一個鉸鏈螺桿支承座固定在攝像機副支架52上，另一個鉸鏈螺桿支承座固定在固定板26上，鉸鏈螺桿A40和鉸鏈螺桿B42是反向螺紋，通過轉(zhuǎn)動縮放套筒41改變鉸鏈螺桿A40和鉸鏈螺桿B42的長短，帶動鉸鏈螺桿軸銷A39和鉸鏈螺桿軸銷B43角度改變，從而改變固定板26和攝像機副支架52之間的角度。所述攝像機支架4通過膨脹螺栓固定在跑道的前側(cè)，攝像機副支架52寬度為2800 3000mm，通過梅花把手調(diào)節(jié)距離地面的高度為4500 5000mm并鎖死。采用上述裝置進行基于立體視覺的制動性能檢測方法，按以下步驟進行檢測步驟一，對攝像機用標定靶標進行同一方向標定；步驟二，汽車駛?cè)肼吩囍苿优艿篮螅{駛員調(diào)整方向使汽車平行跑道中心線，加速到高于標準規(guī)定的初速度，掛空擋直線行駛，當速度達到規(guī)定的初速度時，立刻急踩剎車， 直到汽車停止不動；步驟三，從汽車開始制動時刻起(即駕駛員開始急踩剎車時刻起)，毫米波雷達3測出汽車與攝像機支架4的距離，并將距離信號傳到工業(yè)控制計算機9，工業(yè)控制計算機9把距離信號轉(zhuǎn)變成脈沖信號通過控制步進電機AlO和控制步進電機B18對攝像機A 11和攝像機B19進行分級調(diào)焦；步驟四，同時工業(yè)控制計算機9控制攝像機All和攝像機B19拍攝汽車車身圖像，工業(yè)控制計算機9存儲汽車制動過程的車身圖像，制動結(jié)束后工業(yè)控制計算機9內(nèi)部的程序根據(jù)攝像機所采集的圖像，采用計算機圖像處理技術(shù)，進行車身輪廓線三維坐標重建，獲得汽車在制動過程中實時的運動軌跡，實時計算出速度、制動減速度及制動跑偏位移量，即計算出車身中心線與V(Y軸)方向的距離。所述步驟一攝像機標定基于立體視覺攝像機成像的三維坐標重建的精確識別范圍為30米，在100米路試跑道的25米、50米、75米處3個固定位置分別放置同一規(guī)格標定靶標，統(tǒng)一標定坐標系，進行同方向的標定，確保100米制動性能測試范圍的識別精度，具體標定步驟為步驟一，將標定靶標放入現(xiàn)場，其位置應(yīng)位于兩個攝像機視場的重疊區(qū)域內(nèi)；步驟二，左右兩個攝像機采集圖像后，對于兩幅圖像提取角點，由圖像坐標(UyVi)及世界坐標(Xi^pZi)的對應(yīng)，利用攝像機標定方法分別對左右攝像機進行標定，得到兩個攝像機的內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù)，通過計算得到兩個攝像機的相對位置關(guān)系，即雙目立體視覺攝像機的外部參數(shù)，完成標定。所述步驟四計算機圖像處理技術(shù)首先去除圖像背景，接著對圖像進行邊緣提取，得到左右圖像的邊緣，并對邊緣圖像運用基于鏈碼的邊界跟蹤，得到左右邊緣圖像的跟蹤邊界圖像，再對跟蹤邊界圖像進行方向約束的直線提取，經(jīng)過立體匹配后計算得到車身中心線并對其進行三維重建，按照視覺測量系統(tǒng)世界坐標的定義，跑道中心線與Y軸平行，得到汽車在制動過程中的實時運動軌跡，實時計算出制動過程中汽車的速度、制動減速度及制動跑偏位移量即將重建后的車身中心線向水平面上投影，求其投影與Y軸的距離。本發(fā)明的創(chuàng)新之處為(I)可實現(xiàn)制動性能檢測過程中的實時運動軌跡測量，實時計算出速度、制動減速度及制動跑偏位移量。(2)設(shè)計出了一套能夠自動調(diào)節(jié)攝像機焦距的裝置。
(3)采用將調(diào)節(jié)裝置安裝在同一個固定板上，方便裝置的安裝、固定和角度的調(diào)節(jié)。本發(fā)明的技術(shù)效果采用本發(fā)明能快速、準確、可靠地實時計算出速度、制動減速度及制動跑偏位移量，評價汽車制動性能。該檢測裝置的制造成本低，測量精度高，安裝簡單，維護方便，其間接經(jīng)濟效益十分可觀，對汽車檢測線的發(fā)展非常有利。

圖I基于立體視覺的制動性能檢測裝置。圖2固定板正視圖。圖3固定板后視圖。圖4檢測裝置(I)局部放大圖。 圖5檢測裝置⑵局部放大圖。圖6俯仰角度調(diào)整螺桿裝置安裝位置圖。圖7俯仰角度調(diào)整螺桿裝置局部放大圖。圖8攝像機控制環(huán)套詳圖。圖9攝像機支架詳圖。圖10標定靶標圖。圖11攝像機布置圖。圖12檢測流程圖。圖中1.檢測裝置A，2.檢測裝置B，3.毫米波雷達，4.攝像機支架，5.試驗通道寬度，6.路試跑道，7.跑道中心線，8.行駛方向，9.工業(yè)控制計算機，10.步進電機A，18.步進電機B，11.攝像機A，19.攝像機B，12.張緊輪座A，20.張緊輪座B，13.絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)A，21.絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)B，14.同步帶輪A，22.同步帶輪B，15.攝像機控制環(huán)套A，23.攝像機控制環(huán)套B，16.張緊輪A，24.張緊輪B，17.同步帶A，25.同步帶B，26.固定板，27.張緊輪座臺A，29.張緊輪座臺B，28.步進電機座A，30.步進電機座B，31.攝像機支承座A，34.攝像機支承座B，32.合頁A，33.合頁B，35.俯仰角度調(diào)整螺桿裝置A，36.俯仰角度調(diào)整螺桿裝置B，37.開口銷A，45.開口銷B，38.鉸鏈螺桿支承座A，44.鉸鏈螺桿支承座B，39.鉸鏈螺桿軸銷A，43.鉸鏈螺桿軸銷B，40.鉸鏈螺桿A，42.鉸鏈螺桿B，41.縮放套筒，46.橡膠套A，49.橡膠套B，47.控制環(huán)A，48.控制環(huán)，50.螺紋孔支承座A，51.螺紋孔支承座B，52.攝像機副支架，53.標定靶標A，54.標定靶標B，55.標定靶標C，U-X軸，V-Y軸，W-Z軸
具體實施例方式下面結(jié)合附圖所示實施例進一步詳細說明本發(fā)明的具體內(nèi)容及其實施方式。本發(fā)明涉及一種基于立體視覺的制動性能檢測裝置，該裝置主要由相同型號的步進電機AlO和步進電機B18、相同型號的CXD攝像機A 11和攝像機B19、一臺工業(yè)控制計算機9、一臺毫米波雷達3和相同規(guī)格的標定靶標A53、標定靶標B54、標定靶標C55等組成。所述的步進電機選用的型號為；90BYG5200D-SAK觀L-0301，其步距角為O. 36°，轉(zhuǎn)動慣量為9000gcm2 ;所述的攝像機的型號是DH-HV3150UC，采用CMOS彩色數(shù)字圖像傳感器，分辨率為2048X 1536，USB接口，配以可變焦鏡頭；所述的工業(yè)控制計算機的型號為研華IPC-610 ；所述的毫米波雷達選用的規(guī)格為Delphi ESR，其響應(yīng)時間小于等于10ms，目標捕獲距離為I 175m ;所述的標定靶標為三維標準立方體，靶標邊長為500mm，每個靶標的三個平面設(shè)置為60_X 60mm棋盤格。本發(fā)明涉及一種基于立體視覺的制動性能檢測方法，汽車駛?cè)肼吩囍苿优艿溃{駛員調(diào)整方向使汽車平行跑道中心線，加速到高于標準規(guī)定的初速度，掛空擋直線行駛，當速度達到規(guī)定的初速度時，立刻急踩剎車，直到汽車停止不動。在此過程中，工業(yè)控制計算機9控制攝像機All和攝像機B19拍攝汽車車身圖像，再傳給工業(yè)控制計算機9。工業(yè)控制計算機9內(nèi)部的程序根據(jù)攝像機所采集的圖像，首先去除圖像背景，接著對圖像進行邊緣提取，得到左右圖像的邊緣，并對邊緣圖像運用基于鏈碼的邊界跟蹤，得到左右邊緣圖像的跟蹤邊界圖像，再對跟蹤邊界圖像進行方向約束的直線提取。經(jīng)過立體匹配后計算得到汽車中心線并對其進行三維重建。按照視覺測量系統(tǒng)世界坐標的定義，跑道中心線與Y軸平行。得到汽車在制動過程中的實時運動軌跡，實時計算出制動過程中汽車的速度、制動減速度及制動跑偏位移量(即將重建后的汽車中心線向水平面上投影，求其投影與Y軸的距離)。
本發(fā)明所述的一種基于立體視覺的制動性能檢測裝置，主要是涉及自動調(diào)焦裝置，該裝置由信號處理裝置和平行對稱安裝在固定板26上的兩個結(jié)構(gòu)相同的檢測裝置組成，每個檢測裝置由步進電機、攝像機和由步進電機驅(qū)動對攝像機調(diào)焦的傳動機構(gòu)組成。毫米波雷達3測量汽車距離攝像機支架4的距離，并將距離信號傳到工業(yè)控制計算機9。當毫米波雷達3測出的距離在相應(yīng)的標定的范圍內(nèi)時，通過工業(yè)控制計算機9將距離信號轉(zhuǎn)化成脈沖信號分別傳給步進電機A10、步進電機B18，當步進驅(qū)動器接收到脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動固定的角度(及步進角)。通過同步帶A17和同步帶B25帶動攝像機控制環(huán)套A15和攝像機控制環(huán)套B23轉(zhuǎn)動，攝像機控制環(huán)套A15和攝像機控制環(huán)套B23扣在攝像機Al I和攝像機B19的控制環(huán)外側(cè)，從而帶動攝像機Al I和攝像機B19的控制環(huán)按預定的方向轉(zhuǎn)動，對攝像機All和攝像機B 19進行分級調(diào)焦。所述的檢測裝置Al、檢測裝置B2包括步進電機AlO和步進電機B18、攝像機Al I和攝像機B19、張緊輪座A12、張緊輪座B20、絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)A13、絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)B21)、同步帶輪A14、同步帶輪B22、攝像機控制環(huán)套A15、攝像機控制環(huán)套B23、張緊輪A16、張緊輪B24及和同步帶A17、同步帶B25。檢測裝直I中攝像機All通過螺絲固定在攝像機支承座A31上，攝像機支承座A31焊接在攝像機副支架52上，兩攝像機基線距為1000 1300mm。步進電機AlO通過螺釘固定在攝像機All右邊，張緊輪座Al2通過螺釘固定在攝像機All左邊，絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)Al3焊接固定在張緊輪座A12的左邊。在步進電機AlO的前端蓋外面的電機輸出軸上安裝同步帶輪A14，在攝像機All上的控制環(huán)上安裝攝像機控制環(huán)套A15，在張緊輪座A12上的軸上安裝張緊輪A16,當電機輸出軸轉(zhuǎn)動時帶動同步帶輪A14上的同步帶A17轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)攝像機All上的控制環(huán)轉(zhuǎn)動。檢測裝置B2的安裝位置及工作原理同檢測裝置Al。固定板26通過合頁A32和合頁B33與攝像機副支架52鉸接在一起，向下傾斜16 30度通過俯仰角度調(diào)整螺桿裝置A35和俯仰角度調(diào)整螺桿裝置B36固定。本發(fā)明所述基于立體視覺的制動性能檢測方法中的攝像機標定方法為基于立體視覺攝像機成像的三維坐標重建的精確識別范圍為30米，因此在100米路試跑道的3個固定位置(即于25米、50米、75米處)分別放置同一規(guī)格標定靶標，統(tǒng)一標定坐標系，進行同方向的標定，確保100米制動性能測試范圍的識別精度。其標定步驟為(I)將標定靶標放入現(xiàn)場，其位置應(yīng)位于兩個攝像機視場的重疊區(qū)域內(nèi)；(2)左右兩個攝像機采集圖像后，對于兩幅圖像提取角點，由圖像坐標(ui; Vi)及世界坐標(Xi^pZi)的對應(yīng)，利用攝像機標定方法分別對左右攝像機進行標定，得到兩個攝像機的內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù)，通過計算得到兩個攝像機的相對位置關(guān)系，即雙目立體視覺攝像機的外部參數(shù)，完成標定。參照圖1，所述的信號處理裝置主要由工業(yè)控制計算機9、顯示器、線路接線板(開關(guān)量接線板I/o板、模擬量接入板AD板)，信號接收的和處理的放大模塊等組成，在工業(yè)控制計算機(9)內(nèi)部要安裝相應(yīng)的信號處理板I/O (In/Out輸入輸出)卡、AD卡(數(shù)字量模擬量轉(zhuǎn)換卡)、數(shù)字量直接接收的串口卡及濾波器、編碼器等。參照圖2，3，4，5，6，7，8，所述的調(diào)節(jié)裝置所述的檢測裝置Al和檢測裝置B2包 括步進電機AlO和進電機B18、攝像機All和攝像機B19、張緊輪座A12和張緊輪座B20、絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)A13和絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)B21、同步帶輪A14和同步帶輪B22、攝像機控制環(huán)套A15和攝像機控制環(huán)套B23、張緊輪A16和張緊輪B24及同步帶A17和同步帶B25。檢測裝置Al中攝像機All通過螺絲固定在攝像機支承座A31上，攝像機支承座A31焊接在攝像機副支架52上，步進電機AlO通過六角螺釘固定在攝像機All右邊，張緊輪座A12通過六角螺釘固定在攝像機Al I左邊，絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)A13焊接固定在張緊輪座A12的右邊，通過調(diào)節(jié)絲杠調(diào)節(jié)螺釘?shù)拈L度粗略調(diào)節(jié)同步帶A17的張緊度，用螺母鎖住。攝像機控制環(huán)套A15的控制環(huán)A47和控制環(huán)B48內(nèi)側(cè)有一層半圓形橡膠套A46和橡膠套B49，將這I對控制環(huán)A47和控制環(huán)B48扣在攝像機Al I的控制環(huán)外側(cè)，對齊4對螺紋孔支承座，用六角螺釘和六角螺母鎖死。固定板26通過合頁A32和合頁B33與攝像機副支架52鉸接在一起，向下傾斜16 30度通過俯仰角度調(diào)整螺桿裝置A35和俯仰角度調(diào)整螺桿裝置B36固定。俯仰角度調(diào)整螺桿裝置A35的鉸鏈螺桿支承座A38通過螺栓和螺母固定在攝像機副支架52上，鉸鏈螺桿支承座B44通過螺栓和螺母固定在固定板26上，鉸鏈螺桿與鉸鏈螺桿軸銷固定連接，鉸鏈螺桿軸銷與鉸鏈螺桿支承座活動鏈接，鉸鏈螺桿A40和鉸鏈螺桿B42是反向螺紋，通過縮放套筒41聯(lián)接，通過轉(zhuǎn)動縮放套筒41改變鉸鏈螺桿A40和B42的長短，帶動鉸鏈螺桿軸銷A39和鉸鏈螺桿軸銷B43角度改變，從而改變固定板26和攝像機副支架52之間的角度，用開口銷A37和開口銷B45防止角度改變。攝像機支架4是龍門式結(jié)構(gòu)，通過膨脹螺栓固定在跑道的前側(cè)，攝像機副支架52寬度為2800 3000mm，通過梅花把手調(diào)節(jié)距離地面的高度為4500 5000mm并鎖死。參照圖9，所述的攝像機標定裝置是三個標定靶標A53、標定靶標B54、標定靶標C55，為三維標準立方體，靶標邊長為500mm，三個平面設(shè)置為60mmX 60mm棋盤格。參照圖1，攝像機系統(tǒng)總體布置圖參閱圖I.該檢測裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎獨特，安裝方便，結(jié)構(gòu)簡單。測量成本低，可實現(xiàn)精確測量。
權(quán)利要求
1.一種基于立體視覺的制動性能檢測裝置，其特征在于該裝置主要由自動調(diào)焦裝置、毫米波雷達(3)和工業(yè)控制計算機(9)組成，所述自動調(diào)焦該裝置由信號處理裝置和平行對稱安裝在固定板(26)上的兩個結(jié)構(gòu)相同的檢測裝置組成，每個檢測裝置由步進電機、攝像機和由步進電機驅(qū)動對攝像機調(diào)焦的傳動機構(gòu)組成，兩攝像機基線距為1000 1300_，所述固定板(26)與攝像機副支架(52)鉸接在一起，向下傾斜16 30度并通過俯仰角度調(diào)整螺桿裝置A、B(35、36)固定,攝像機副支架(52)固定在平行直立的攝像機支架(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于立體視覺的制動性能檢測裝置，其特征在于所述傳動機構(gòu)由張緊輪座、絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)、同步帶輪、攝像機控制環(huán)套、張緊輪和同步帶組成，所述張緊輪通過張緊輪座和張緊輪座臺安裝在固定板(26)上，張緊輪座通過絲杠調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)整其在張緊輪座臺上的安裝位置，所述同步帶輪安裝在步進電機輸出軸上，所述攝像機控制環(huán)套安裝在攝像機的控制環(huán)上，所述同步帶裝在攝像機控制環(huán)套和位于攝像機控制環(huán)套兩側(cè)的張緊輪和同步帶輪上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于立體視覺的制動性能檢測裝置，其特征在于所述同步帶與攝像機控制環(huán)套、張緊輪和同步帶輪之間采用齒輪嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于立體視覺的制動性能檢測裝置，其特征在于所述俯仰角度調(diào)整螺桿裝置A、B(35、36)由縮放套筒、兩個鉸鏈螺桿支承座、兩個鉸鏈螺桿軸銷和兩個鉸鏈螺桿組成，鉸鏈螺桿與鉸鏈螺桿軸銷固定連接，鉸鏈螺桿軸銷與鉸鏈螺桿支承座活動鏈接，兩個鉸鏈螺桿通過縮放套筒連接，一個鉸鏈螺桿支承座固定在攝像機副支架(52)上，另一個鉸鏈螺桿支承座固定在固定板(26)上，鉸鏈螺桿A、B(40、42)是反向螺紋，通過轉(zhuǎn)動縮放套筒(41)改變鉸鏈螺桿A、B(40、42)的長短，帶動鉸鏈螺桿軸銷A、B (39、43)角度改變，從而改變固定板(26)和攝像機副支架(52)之間的角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于立體視覺的制動性能檢測裝置，其特征在于所述攝像機支架(4)通過膨脹螺栓固定在跑道的前側(cè)，攝像機副支架(52)寬度為2800 3000mm，通過梅花把手調(diào)節(jié)距離地面的高度為4500 5000mm并鎖死。
6.采用權(quán)利要求I 5任意一項所述裝置進行基于立體視覺的制動性能檢測方法，按以下步驟進行檢測 步驟一，對攝像機用標定靶標進行同一方向標定； 步驟二，汽車駛?cè)肼吩囍苿优艿篮?，駕駛員調(diào)整方向使汽車平行跑道中心線，加速到高于標準規(guī)定的初速度，掛空擋直線行駛，當速度達到規(guī)定的初速度時，立刻急踩剎車，直到汽車停止不動； 步驟三，從汽車開始制動時刻起，即駕駛員開始急踩剎車時刻起，毫米波雷達(3)測出汽車與攝像機支架(4)的距離，并將距離信號傳到工業(yè)控制計算機(9)，工業(yè)控制計算機(9)把距離信號轉(zhuǎn)變成脈沖信號通過控制步進電機A、B(10、18)對攝像機A、B(11、19)進行分級調(diào)焦； 步驟四，同時工業(yè)控制計算機(9)控制攝像機A(Il)和攝像機B(19)拍攝汽車車身圖像，工業(yè)控制計算機(9)存儲汽車制動過程的車身圖像，制動結(jié)束后工業(yè)控制計算機(9)內(nèi)部的程序根據(jù)攝像機所采集的圖像，采用計算機圖像處理技術(shù)，進行車身輪廓線三維坐標重建，獲得汽車在制動過程中實時的運動軌跡，實時計算出速度、制動減速度及制動跑偏位移量，即計算出車身中心線與V即Y軸方向的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于立體視覺的制動性能檢測方法，其特征在于所述步驟一攝像機標定基于立體視覺攝像機成像的三維坐標重建的精確識別范圍為30米，在100米路試跑道的25米、50米、75米處3個固定位置分別放置同一規(guī)格標定靶標，統(tǒng)一標定坐標系，進行同方向的標定，確保100米制動性能測試范圍的識別精度，具體標定步驟為 步驟一，將標定靶標放入現(xiàn)場，其位置應(yīng)位于兩個攝像機視場的重疊區(qū)域內(nèi)； 步驟二，左右兩個攝像機采集圖像后，對于兩幅圖像提取角點，由圖像坐標(Ui, Vi)及世界坐標(Xi^pZi)的對應(yīng)，利用攝像機標定方法分別對左右攝像機進行標定，得到兩個攝像機的內(nèi)部參數(shù)和外部參數(shù)，通過計算得到兩個攝像機的相對位置關(guān)系，即雙目立體視覺攝像機的外部參數(shù)，完成標定。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于立體視覺的制動性能檢測方法，其特征在于所述步驟四計算機圖像處理技術(shù)首先去除圖像背景，接著對圖像進行邊緣提取，得到左右圖像的邊緣，并對邊緣圖像運用基于鏈碼的邊界跟蹤，得到左右邊緣圖像的跟蹤邊界圖像，再對跟蹤邊界圖像進行方向約束的直線提取，經(jīng)過立體匹配后計算得到車身中心線并對其進行三維重建，按照視覺測量系統(tǒng)世界坐標的定義，跑道中心線與Y軸平行，得到汽車在制動過程中的實時運動軌跡，實時計算出制動過程中汽車的速度、制動減速度及制動跑偏位移量即將重建后的車身中心線向水平面上投影，求其投影與Y軸的距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于立體視覺的制動性能檢測方法及裝置，屬于汽車性能檢測路試設(shè)備。該裝置根據(jù)2個攝像機所拍車身圖像，采用計算機圖像處理技術(shù)，進行車身輪廓線三維坐標重建，獲得汽車在制動過程中的運動軌跡，實時計算出速度、制動減速度及制動跑偏位移量，評價汽車制動性能。該裝置包括2個DH-HV3150UC攝像機、2個步進電機、2個張緊輪、攝像機支架、工業(yè)控制計算機、毫米波雷達和3個相同規(guī)格的標定靶標等。本所述檢測方法及裝置，可實時計算出汽車在制動過程中的運動軌跡。該方法設(shè)計思想獨特，檢測精度和重復性較好，且結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。研究成果具有一定的理論價值和經(jīng)濟價值，有很好的應(yīng)用推廣前景。
文檔編號G01M17/007GK102879210SQ201210382600
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者張立斌, 岳洪偉, 蘇建, 單洪穎, 潘洪達, 單紅梅, 楊玉林, 戴建國, 苑風云, 李昱, 王貴榮, 韓玲 申請人:吉林大學