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基于一维标识的汽车车轮定位参数视觉检测及线光场全局标定方法研究
| 论文题名： | 基于一维标识的汽车车轮定位参数视觉检测及线光场全局标定方法研究 |
| 关键词： | 汽车检测;车轮定位;一维标识;线光场;全局标定 |
| 摘要： | 近年来，随着汽车工业的蓬勃发展以及人们经济收入水平的提高，汽车已经进入千家万户。汽车在给人们的生活带来便利的同时其安全性也受到了人们的关注，因此，定期地对汽车的运行状况进行检测和维护具有非常重要的意义。车轮作为汽车底盘中与地面直接接触的部件，由于受到路面冲击、重载、胶套老化及维修等影响会导致车轮摆振或、转向沉重、汽车行驶侧滑、轮胎异常磨损以及油耗上升等故障，严重影响汽车的行驶安全性并已成为因汽车机械系统故障所引发的交通事故的主要原因。因此，汽车车轮定位参数的高精度检测是车辆安全性能检测的重要目标，对减少道路车辆事故、提高车辆安全行驶性能具有研究意义。 在分析汽车车轮定位参数检测研究现状的基础上，研究了基于一维标识的汽车车轮定位参数视觉检测方法。提出了与传统视觉检测方法所采用的二维标识相比具有更低自由度的基于一维标识的检测方法实现了车轮定位参数的测量，解决了自由度冗余和解算资源非必要消耗的问题。在基于一维标识的汽车车轮定位参数视觉检测方法中，首先建立了汽车车轮靶标区域的相关向量机识别模型自动识别图像中的车轮靶标区域。其次构建了改进的三阶边缘模型Zernike矩解算汽车车轮靶标一维标识边缘点的亚像素坐标。然后研究了基于密度聚类、同心圆共心、圆心共线及交比不变等特征的边缘点与背景点的区分算法实现了较为稳定的一维标识边缘点提取效果，并且利用交比不变特性校正了相机投影带来的圆心偏差。最后对汽车车轮靶标一维标识圆心亚像素坐标提取进行了仿真分析，为检测实验的靶标特征设定提供了理论指导。 为了实现基于一维标识的汽车车轮定位参数视觉测量，首先建立了基于一维标识的汽车车轮主销及转向节轴线方向向量的解算模型。其次以线光场为全局不变的物理基准建立了基于一维标识的汽车车轮定位参数检测系统全局标定模型，实现了检测系统中具有头对尾和肩并肩两种位置关系的相机的现场全局标定。然后利用一维标识随车轮运动的特点建立了汽车车轮定位参数视觉检测方法的测量基准，并且根据汽车车轮定位参数在测量基准面内的投影解算汽车车轮定位参数。再次完成了基于检定装置的汽车车轮定位参数视觉检测的检验试验。最后完成了基于一维标识的汽车车轮定位参数视觉检测系统的汽车车轮定位参数检测重复性试验。检测系统的检验试验及实车检测试验的试验结果符合国家标准对汽车车轮定位参数检测系统的要求。 |
| 作者： | 贺微 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 徐观 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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