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基于图像分析的四轮定位仪检测技术研究

作 者: 刘钰
导 师: 房红兵
学 校: 南京理工大学
专 业: 光学工程
关键词: 四轮定位 机器视觉 倾角传感器 激光线光源 投影
分类号: TP274
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 62次
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内容摘要


汽车行业的发展无疑对四轮定位参数的检测提出了更高的要求,因此也使其检测仪的检定变得日趋重要。机器视觉的发展给四轮定位仪检定装置的研究又添了新思路,因此本文将机器视觉的原理应用到四轮定位仪检定装置中,针对四轮定位仪检测参数中的外倾角和前束角提出了同时测量的方案。对于外倾角,系统直接采用倾角传感器测量;对于前束角,系统通过机器视觉的方式获得。测量前束角的具体方法是先利用摄像机采集和处理一排激光线光源投影的图像,标定得到前束角和投影位置的关系,再通过测量投影位置,根据本文推导的前束角和激光投影位置的近似线性关系插值得到。整个系统使用VC6.0和KEIL2的软件平台,应用MFC技术、USB传输技术、图像处理算法等得到实现。它主要可分为上位机框架、USB传输和图像处理这三个模块。在这三个模块的共同协作下,系统将测量所需的间接参量提取出来,得出待测角度并显示在上位机框架中。在系统成功建立后,本文采集了实际数据并测量定位参数后,用真实值和测量值验证了所提方案的可行性和精确度,并根据实际系统分析了误差产生的原因。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
1 绪论  7-12
  1.1 四轮定位仪及其检定装置研究的意义和发展概况  7-9
    1.1.1 四轮定位仪的研究意义和发展概况  7-8
    1.1.2 四轮定位仪检定装置研究的意义  8
    1.1.3 四轮定位仪检定装置研究的发展状况  8-9
  1.2 机器视觉  9-10
    1.2.1 机器视觉简介  9
    1.2.2 机器视觉的发展和应用  9-10
  1.3 课题研究的意义和主要内容  10-12
    1.3.1 本文研究的意义  10
    1.3.2 本文研究的内容  10-12
2 四轮定位仪检定系统设计  12-28
  2.1 四轮定位仪参数简介  12-14
  2.2 系统构架设计  14-16
  2.3 前端数学模型  16-21
    2.3.1 轴线L平行于接受平面  17-18
    2.3.2 轴线L不平行于接受平面  18-21
  2.4 后端摄像机标定  21-24
    2.4.1 三个坐标系  21-23
    2.4.2 针孔模型  23-24
    2.4.3 非线性模型  24
  2.5 设备选择和设计  24-27
  2.6 本章小结  27-28
3 基于查表法测量定位参数  28-36
  3.1 近似处理和理论推导  28-29
    3.1.1 小角度近似  28
    3.1.2 摄像机模型线性近似  28-29
  3.2 建立表项  29-30
  3.3 插值算法得出结论  30-34
    3.3.1 插值方法简介  30-31
    3.3.2 本系统中插值法比较  31-34
    3.3.3 测量得到结果  34
  3.4 改进方法  34
  3.5 本章小结  34-36
4 软件系统各个模块的实现  36-55
  4.1 上位机框架系统实现  36-38
    4.1.1 参数标定界面  36-38
    4.1.2 定位参数测量界面  38
  4.2 USB控制系统实现  38-42
    4.2.1 USB系统总体结构  38-39
    4.2.2 USB数据传输和芯片控制  39-42
  4.3 图像处理系统实现  42-51
    4.3.1 摄像机视频操作模块  43-45
    4.3.2 算法模块  45-51
  4.4 三个系统的相互配合  51-53
  4.5 本章小结  53-55
5 数据采集和误差分析  55-61
  5.1 数据采集测量  55-56
  5.2 误差分析  56-60
  5.3 本章小结  60-61
6 总结和展望  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-65

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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