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车轮定位参数视觉检测系统的研究与开发

作　者: 王孟
导　师: 张胜男
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 车轮定位视觉检测单目视觉三维造型
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 23次
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内容摘要

视觉检测技术是近年来迅速兴起的一种非接触、速度快、高精度、先进的测量技术,已广泛地应用于在线生产、自动化生产等领域。车轮定位参数视觉检测是车辆检测的重要内容,也是保证汽车安全行驶的重要手段。作为该领域的最先进技术,基于计算机视觉的三维成像式定位检测受到广泛关注。本文的研究目的就是建立一个比较有效的基于单目视觉的车轮定位参数检测模型,并以此构建完整的视觉检测系统,完成标靶图像采集、特征信息提取、定位计算,以三维方式动态输出车轮状态和定位数据的全过程。论文首先对车轮定位参数及其检测方法进行了概述,深入剖析了基于计算机视觉的定位检测原理和已有方法,构建了基于单目视觉的车轮定位参数检测的数学模型,确定平面标靶位姿和车轮定位参数的计算关系,并给出了具体的模型求解方法。其次,设计了WADS车轮定位参数视觉检测系统的总体结构,并分别从系统功能、硬软件结构、检测流程方面详细阐述,重点介绍了实现图像采集卡初始化及参数设置、接口软件设计和标靶图像特征信息的提取方法。此外,为构建一个具有真实感的检测环境,支持以三维方式动态输出车轮状态,论文详细阐述了基于OpenGL的汽车底盘基本部件的参数化造型方法,并针对其中的难点轮胎花纹造型提出了一种基于两步映射的花纹曲面造型方法。最后,基于WADS平台对几种车型进行了实际定位检测,并对实验结果进行了分析。检测结果与当前主流产品的定位结果基本吻合,表明了本文所建立的检测模型的正确性和有效性,以及WADS系统的可行性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 车轮定位参数检测方法概述  10-14
    1.2.1 车轮定位参数及其检测  10-12
    1.2.2 基于视觉的参数检测方法  12-14
  1.3 主要研究内容  14-16
第二章 WADS 车轮定位参数视觉检测系统的构建  16-26
  2.1 WADS 系统结构的确定  16-17
  2.2 系统检测流程  17-18
  2.3 系统硬件组成  18-20
  2.4 系统软件组成  20
  2.5 图像采集与处理  20-25
    2.5.1 图像采集卡的实现方案  21-22
    2.5.2 图像采集卡的工作流程  22-23
    2.5.3 接口软件的设计  23-25
    2.5.4 图像预处理及特征参数提取  25
  2.6 本章小结  25-26
第三章定位参数检测的数学模型建立与计算  26-33
  3.1 参数求取模型  26-28
  3.2 标靶位姿确定  28-31
    3.2.1 图像椭圆曲线方程的建立  28-30
    3.2.2 基于椭圆曲线的位姿计算  30-31
  3.3 定位角度计算  31
  3.4 数学模型求解  31-32
  3.5 旋转轴线确定  32
  3.6 本章小结  32-33
第四章真实感检测环境的构建  33-44
  4.1 汽车底盘的造型  33-35
    4.1.1 造型基本原理  33
    4.1.2 造型流程  33-34
    4.1.3 基本部件造型  34-35
  4.2 基于双步映射的汽车轮胎花纹造型  35-43
    4.2.1 轮胎花纹造型原理  36-38
    4.2.2 平面到轮胎主曲面的花纹映射  38-41
    4.2.3 轮胎花纹造型过程描述  41-42
    4.2.4 分析与讨论  42-43
  4.3 本章小结  43-44
第五章基于WADS 平台的定位检测及实验分析  44-52
  5.1 实验条件  44
  5.2 检测流程  44-49
  5.3 定位参数计算  49
  5.4 结果分析  49-52
第六章结论  52-53
参考文献  53-55
在学研究成果  55-56
致谢  56

车轮定位参数视觉检测系统的研究与开发

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