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非接触式车辆行驶偏移测试系统研究
| 论文题名： | 非接触式车辆行驶偏移测试系统研究 |
| 关键词： | 汽车行驶;轨迹偏移;非接触式测试系统;机器视觉 |
| 摘要： | 随着智能控制技术应用的逐渐普及和中国人力资源成本的提升，越来越多的智能辅助测试系统已经成为汽车企业或其他新兴企业的研发重心。汽车行驶过程中轨迹偏移是一种较常见的故障，需要驾驶员时刻对方向盘施加一个阻止车辆偏移的矫正力，时间长易造成驾驶员疲劳，而且会加快轮胎或其他零部件的磨损，造成不可估量的危害。针对此问题，本文研究一种非接触式车辆行驶偏移测试系统。 首先，阐述了车辆行驶偏移测试系统的研究目的和意义，介绍了国内外针对车辆行驶偏移测试所做出的努力及研究现状。结合主流偏移测试系统的优缺点提出了基于机器视觉技术的非接触式测量方式。然后介绍了测试系统的工作原理及测试流程，从图像传感器、工业镜头以及光源等主要硬件部分进行选型和设计，并结合实际道路情况分析建立了车辆行驶轨迹偏移模型，即基于车载CMOS相机获得的图像实景，分析车辆运动过程，通过模型，获得车辆行驶偏移量的计算算法。 其次，基于MATLAB的软件开发环境，完成了对车载CMOS相机采集到的图像处理编程工作。采用了平滑效果显著的高斯滤波方法和能较好地增强图像对比度的直方图拉伸处理方法，对相机采集到的图像进行预处理。图像分割作为计算机视觉技术中至关重要的一步，确定下了基于边缘检测的图像分割方法，并通过比较几种边缘检测算子对图像的不同处理效果确定了采用Canny算子对图像标识线边缘进行检测，较完整地显现了标识线的边缘轮廓信息，为后续处理奠定了一个良好的基础。利用点对线的对偶关系，采用合适的Hough变换算法识别图像中的标识线线段，最终实现基于Hough变换对道路图像中标识线的拟合。 最后，通过研究相机标定算法获得相机参数，并通过像素坐标系、图像坐标系、相机坐标系和世界坐标系四大坐标系之间的变换关系，将相机拍摄到图像的最原始的像素坐标转化为世界坐标。进行了实车道路测试试验，通过将实验结果与真实测量结果对比，一方面检验和论证了本文非接触式车辆行驶偏移测试系统的设计合理性，另一方面也分析了影响测试结果的几方面因素，并提出了改进意见，达到了预期的设计目标。 |
| 作者： | 梁芳 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 熊锐;陈坚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2018 |
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