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轮胎荷重轮廓测量与重构系统关键技术研究
| 论文题名： | 轮胎荷重轮廓测量与重构系统关键技术研究 |
| 关键词： | 轮胎;荷重轮廓;重构系统;测量方法;计算机视觉 |
| 摘要： | 轮胎荷重轮廓影响着轮胎的关键性能，轮胎受压变形后的断面水平轴位置、断面宽度、胀大比等参数对轮胎性能具有重要影响。因此，荷重轮廓精确测量和重构是轮胎产品质量控制的重要环节。目前市场上存在许多相关产品，但这些产品往往价格昂贵、硬件设施复杂、量程有限，无法与轮胎压载设施相配合，难以满足轮胎荷重轮廓测量和重构需求。因此开发轮胎荷重轮廓测量和重构系统具有重要意义。 本文基于计算机视觉测量原理，通过对摄像机成像原理、摄像机标定、线结构光标定、结构光光条中心提取等关键技术进行研究，设计了一个低成本、高精度的轮胎荷重轮廓测量系统。该系统主要元件包括:步进电机、导轨、光栅尺、步进电机控制器、线结构光发射器、CMOS摄像机等。系统利用光栅尺作为反馈元件，通过RS232串口控制步进电机位移台实现精确定位，使CMOS摄像机移动至最佳景深;线结构光发射器在轮胎胎侧形成光条，触发CMOS摄像机采集轮胎轮廓图像，利用线结构光条纹提取技术提取光条中心线，再根据计算机视觉原理重构该光条物理坐标。系统可以将测量结果存档并使用贝塞尔曲线绘制轮胎轮廓，并支持多笔轮廓叠加显示。 本文实现了摄像机参数与线结构光参数的快速、精确标定。其中摄像机标定残差低于0.4象素，线结构光标定平均相对误差不超过2％。根据线结构光光条在轮胎表面的成像特征，提出了一种轮胎表面光条图像处理和中心线提取方法，提取标准差为0.023象素。经实胎测试验证，系统可以完整的重构出轮胎荷重轮廓。经标准块测量验证，系统精度可达±0.02mm。与传统测量方法相比，本文研发的系统具有非接触、无磨损、精度高的优点。 |
| 作者： | 周大为 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王国林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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