一种非接触四轮定位仪的车轮拍摄测量装置及测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107677223A(43)申请公布日2018.02.09(21)申请号201711009893.6(22)申请日2017.10.25(71)申请人烟台大学地址264005山东省烟台市莱山区清泉路32号(72)发明人毕远伟黄松梅刘俞斌马文明胡潇琨许晓阎维青(51)Int.Cl.G01B11/275(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种非接触四轮定位仪的车轮拍摄测量装置及测量方法(57)摘要本专利提供一种非接触四轮定位仪车轮拍摄测量装置，该装置包括：计算机、标定目标板、侧拍摄装置，所述侧拍摄装置包括测量摄像机、辅助摄像机、运算处理单元、数据传输单元和LED辅助照明灯，并且所述测量摄像机平行放置并且二者的相对位置固定，所述辅助摄像机与测量摄像机相对位置固定。本专利也提供一种非接触四轮定位仪车轮测量方法，运用计算机视觉的方法，先通过图像处理找到轮毂边缘，然后对提取的轮毂边缘进行立体校正，使得左、右视域图像中提取的轮毂边缘统一到同一平面且行对准，从而校正后的左（右）图像中提取的轮毂边缘点在校正后的右（左）图像中提取的轮毂边缘的匹配点在同一行上，实现对车轮的非接触定位测量。CN107677223ACN107677223A权利要求书1/2页1.一种非接触四轮定位仪的车轮拍摄测量装置，包括：计算机、标定目标板、侧拍摄装置，其中所述侧拍摄装置包括两台测量摄像机、一台辅助摄像机、运算处理单元、数据传输单元和LED辅助照明灯，其特征在于两台测量摄像机、一台辅助摄像机连接运算处理单元，所述运算处理单元通过数据传输单元将处理后的数据传输给计算机，所述计算机用于汇总若干所述侧拍摄装置的测量数据，计算显示待测车轮的定位参数，LED辅助照明灯靠近所述两台测量摄像机、一台辅助摄像机安装，用于辅助照明，所述两台测量摄像机平行放置并且二者的相对位置固定，用标定目标板标定所述两台测量摄像机间的相对位置，测量时，移动所述侧拍装置使待测车轮在两台测量摄像机的公共视域内，所述辅助摄像机与两台测量摄像机相对位置固定，用于拍摄公共参照物以标定该侧拍摄装置与其它侧拍摄装置的位置关系,所述侧拍装置同时获取的图像信息通过运算处理单元进行处理，处理完成得到的待测车轮位置信息通过数据传输单元传输到计算机进一步处理和显示。2.根据权利要求1所述的一种非接触四轮定位仪的车轮拍摄测量装置，其特征在于如果所述两台测量摄像机相对位置发生变化，则需通过所述标定目标板标定两台测量摄像机得到其新的相对位置关系，如果该辅助摄像机与所述两台测量摄像机相对位置变动需标定该辅助摄像机与所述两台测量摄像机得到其新的相对位置关系。3.根据权利要求1所述的一种非接触四轮定位仪的车轮拍摄测量装置，其特征在于所述数据传输单元为有线或无线传输装置。4.根据权利要求3所述的一种非接触四轮定位仪的车轮拍摄测量装置，其特征在于所述无线传输装置为蓝牙或wifi。5.一种使用权利要求1所述装置的非接触四轮定位仪的车轮定位测量方法，其特征在于使用权利要求1所述装置，按照下述步骤处理：1)测量摄像机标定，两台测量摄像机平行放置并且二者的相对位置固定后，将标定目标板放置于两台测量摄像机的公共视域内，所述两台测量摄像机分别按照不同角度、位置拍摄1幅以上标定目标板图像，并求取两台测量摄像机之间相对位置即完成所述两台测量摄像机标定；2)待测车轮的图像处理，所述两台测量摄像机，即左右测量摄像机同时对待测车轮拍摄，分别获得所述待测车轮的左视域图像、右视域图像，然后，对获取的视域图像滤波，抑制图像中的噪声，然后，对滤波后的视域图像进行图像分割，将图像中的待测车轮区域分割出来，填充视域图像中车轮轮毂内部区域以及外部干扰区域，采用开运算和闭运算处理图像，填充待测车轮轮毂图像内细小区域空洞，然后移除待测车轮轮毂图像边界，将待测车轮的轮毂图像提取出来，得到较为完整的轮毂图像，然后提取出轮毂图像中的轮毂边缘；3)待测车轮轮毂边缘点匹配和测量根据步骤1)获取的所述两台测量摄像机之间相对位置，对步骤2)提取的轮毂边缘立体校正，使得左、右视域图像中提取的轮毂边缘统一到同一平面且行对准，从而左、右视域图像的匹配点在同一行中；2CN107677223A权利要求书2/2页同时，根据步骤2)提取的轮毂边缘拟合出轮毂所在圆的圆心二维图像坐标，得到轮毂所在圆心的视差，并通过三角测量由重投影矩阵深度映射得到轮毂所在圆心的三维坐标，然后，将所述左、右视域立体校正图中同一行的轮毂边缘点匹配，得到所述左、右视域立体校正图中的轮毂边缘匹配点，即左视域立体校正图中的左边缘点与右视域立体校正图中同一行的左缘边点匹配，实现轮毂边缘点的匹配；然后，计算轮毂边缘匹配点的视差深度映射得到