关键词:
机动车外廓尺寸
边缘检测
线性映射
二分法
三次样条插值
摘要:
随着中国工业快速发展和人民生活水平的提高,我国机动车总保有量也在不断增加,与此同时,超载和超限现象也越来越严重。部分青年群体将时速不超过90公里的普通摩托车改装为时速170公里的“鬼火”摩托车;部分专门负责道路货物运输的司机,为了提升机动车载物体积和承重能力,擅自对机动车进行不合规的改装。为了减少以上问题发生,需要对出厂机动车进行严格的参数检测,相关检测部门常用的检测手段为人工检测,此方法检测时间长,且检测结果易受人为因素干扰。为了满足检测部门所需的非接触、快速、准确的检测需求,本文开展了基于视觉的机动车外廓尺寸检测系统研究,主要研究内容如下:
1、探索外廓尺寸检测系统原理。本检测系统隶属于近景摄影检测中的工业摄影检测,主要检测机动车的车长与车高,使用双相机通过透镜组成像原理采用非线性成像模型构建成像关系,结合相机标定以及检测系统所用图像处理算法,包括图像拼接、图像分割、边缘检测及尺寸检测四个部分,完成对检测系统的整体检测原理描述。
2、开展检测系统标定方法研究。当镜头畸变较小的情况下,针对图像拼接后缝合线存在形变导致标定精度低的问题,提出了基于指定位置的线性映射标定方法。当镜头畸变过大的情况下,针对非线性畸变镜头在畸变过大的情况下检测物体尺寸方法复杂、精度低的问题,提出了基于二分法的非线性畸变标定技术。通过上述方法获得物像映射关系,修正因镜头非线性畸变而造成的标定误差。
3、从图像处理的角度分析测量误差。针对图像分割后目标边缘定位效果差的问题,研究了复合式三次样条插值的边缘检测方法,获取图像分割后边缘点的亚像素级坐标,从而提高边缘检测精度,完成机动车外廓尺寸的检测。
4、检测系统总体设计、构建与实验。构建了包含照明光源和成像组件的检测系统,并开发专用的检测软件,针对五种不同型号的机动车,获得准确的高度和长度信息,通过对检测数据分析,测量误差范围在-9.34mm~9.72mm之间,检测时间平均为6.6s,验证了本系统的准确性及稳定性。