專利名稱：一種測量汽車迎風(fēng)面積的方法及其測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量汽車迎風(fēng)面積的方法，具體的說是一種利用邊界線法測量汽車迎風(fēng)面積的方法，本發(fā)明還涉及利用該方法的測量裝置。
背景技術(shù)：
汽車迎風(fēng)面積是指汽車在行駛方向的投影面積，是求汽車空氣阻力系數(shù)的必須參數(shù)。目前對于迎風(fēng)面積測量方法有多種，如理論迎風(fēng)投影面積法，機(jī)械手繪出車輛的輪廓法，汽車高、寬相乘近似法，工程繪圖合成等方法。2005年11月汽車科技第5期和專利CN62414603 A都公開了一種汽車迎風(fēng)面積的測量方法與裝置，但是這種測量方法利用查像素點(diǎn)數(shù)來計(jì)算汽車迎風(fēng)面積，汽車邊角處不能很好的處理，并且在測量過程中每個(gè)像素點(diǎn)都代表一定意義，當(dāng)距離較遠(yuǎn)時(shí)每個(gè)像素點(diǎn)代表的意義就會增大，這樣測量誤差也逐漸增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種簡便、快捷同時(shí)能夠較為準(zhǔn)確測量出汽車迎風(fēng)面積的方法及其測量裝置，該方法有效減少了上述查像素點(diǎn)法的誤差，提高了測量精度，改善了現(xiàn)有技術(shù)不足之處。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:該測量裝置包括:
一個(gè)能夠確保試驗(yàn)車輛進(jìn)行調(diào)整和對齊的水平試驗(yàn)場地、
被測試驗(yàn)車輛、
放置在試驗(yàn)車輛正后方的背景幕布、
設(shè)置在可升降三腳架上的照相機(jī)、
放置在試驗(yàn)車輛正前方并設(shè)置在可升降支架上的一塊已知面積的可展開式參考板、 一臺用于對所拍攝圖像進(jìn)行圖像處理的計(jì)算機(jī)。該測量汽車迎風(fēng)面積的方法包括以下步驟:
步驟一:在試驗(yàn)場地上確定出一個(gè)中軸線，將試驗(yàn)車輛平直地停放到水平試驗(yàn)場地上，使試驗(yàn)車輛縱軸線與中軸線重合；
步驟二:將背景幕布放置在試驗(yàn)車輛的正后面；
步驟三:可升降支架固定好已知面積的可展開式參考板，并將已知面積的可展開式參考板置于試驗(yàn)車輛的正前方，調(diào)整可升降支架的高度，使已知面積的可展開式參考板上的坐標(biāo)系中心與試驗(yàn)車輛中心在同一水平高度；
步驟四:用可升降三腳架固定好照相機(jī)并置于已知面積的可展開式參考板正前端，調(diào)整可升降三腳架的高度，使照相機(jī)的中心與已知面積的可展開式參考板中心在同一水平高度；
步驟五:用照相機(jī)將試驗(yàn)車輛和已知面積的可展開式參考板同時(shí)拍攝，得到試驗(yàn)車輛和已知面積的可展開式參考板的圖像；
步驟六:利用計(jì)算機(jī)對步驟五所拍攝圖像進(jìn)行圖像處理，從拍攝的試驗(yàn)車輛和已知面積的可展開式參考板的圖像中分別提取它們的邊界線，并利用積分方法對提取出的邊界線計(jì)算其面積，然后通過下面公式計(jì)算汽車的迎風(fēng)面積
B 6
式中A為試驗(yàn)車輛迎風(fēng)面積，單位平方米;A為圖像上試驗(yàn)車輛的計(jì)算面積W為圖像上可展開式參考板的計(jì)算面積；5；為可展開式參考板的實(shí)際面積，單位平方米。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
1、本發(fā)明方法使用藍(lán)色背景幕布，能很好的過濾掉噪聲，并且用藍(lán)色不會有“色浸潤”現(xiàn)象，可以保持汽車邊緣的“保真”度，有利于計(jì)算機(jī)提取圖像邊界線。2、本發(fā)明方法采用可展開式的參考板放置在試驗(yàn)車的正前方，可調(diào)整參考板尺度，使其尺度與被測車輛的迎風(fēng)面積接近，能有效地減少非平行光的影響。3、本發(fā)明利用提取邊線法來計(jì)算汽車迎風(fēng)面積更能準(zhǔn)確測定汽車迎風(fēng)面積，操作簡便快捷，裝置簡單，并對不同車型均可使用。


圖1是本發(fā)明測量裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明測量汽車迎風(fēng)面積方法原理框圖。圖3是本發(fā)明方法中計(jì)算機(jī)提取所拍攝圖像的邊界線圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本發(fā)明測量裝置的結(jié)構(gòu)圖參見圖1:該測量裝置包括試驗(yàn)場地1、背景幕布2、試驗(yàn)車輛3、已知面積的可展開式參考板4、可升降支架5、照相機(jī)6、可升降三腳架7和計(jì)算機(jī)8。所述背景幕布2放置在試驗(yàn)車輛3的正后方，背景幕布2最好為藍(lán)色(其他顏色也可)，用藍(lán)色不會有“色浸潤”現(xiàn)象，可以保持汽車邊緣的“保真”度，便于計(jì)算機(jī)提取圖像邊界線。所述試驗(yàn)車輛3停放的試驗(yàn)場地I應(yīng)當(dāng)水平并能確保車輛能調(diào)整和對齊。所述已知面積的可展開式參考板4放置在試驗(yàn)車的正前方，且面積應(yīng)盡量大，照相時(shí)不遮擋試驗(yàn)車輛3的輪廓便可，這樣有利于減少非平行光的影響以及減少在拍攝時(shí)汽車邊角處的影響，已知面積的可展開式參考板4內(nèi)有參考坐標(biāo)系，便于計(jì)算出參考板的面積，已知面積的可展開式參考板4為可展開式，方便于測量不同車型迎風(fēng)面積，且放置在可升降支架5上，確保已知面積的可展開式參考板4內(nèi)坐標(biāo)系中心與試驗(yàn)車輛3的中心在同一水平高度.所述照相機(jī)6放置在可升降三腳架7上，確保相機(jī)中心位置與已知面積的可展開式參考板4中心、試驗(yàn)車中心在同一高度。所述背景幕布，試驗(yàn)車輛，已知面積的可展開式參考板和照相機(jī)，它們的縱向軸線布置在同一中軸線上。所述計(jì)算機(jī)8用來提取照相機(jī)所拍攝的試驗(yàn)車輛和已知面積的可展開式參考板的圖像邊界線及計(jì)算所提取邊界線的面積。
利用該測量裝置的測量方法包括以下步驟(如圖2所示):先在試驗(yàn)場地I上確定出一個(gè)中軸線，將試驗(yàn)車輛3平直地停放到水平試驗(yàn)場地I上，使試驗(yàn)車輛3縱軸線與中軸線重合，背景幕布2放置在試驗(yàn)車輛3的正后面，用可升降支架5固定好已知面積的可展開式參考板4，并將已知面積的可展開式參考板4置于試驗(yàn)車輛3的正前方，調(diào)整可升降支架5的高度，使已知面積的可展開式參考板4上的坐標(biāo)系中心與試驗(yàn)車輛3中心在同一水平高度，用可升降三腳架7固定好照相機(jī)6并置于已知面積的可展開式參考板4正前端，調(diào)整可升降三腳架7的高度，使照相機(jī)6的中心與已知面積的可展開式參考板4中心在同一水平高度，用照相機(jī)6將試驗(yàn)車輛3和已知面積的可展開式參考板4同時(shí)拍攝，得到試驗(yàn)車輛3和已知面積的可展開式參考板4的圖像。利用計(jì)算機(jī)8進(jìn)行圖像處理，從拍攝的試驗(yàn)車輛3和已知面積的可展開式參考板4的圖像中分別提取它們的邊界線(如圖3所示)，并利用積分方法對所提取出的邊界線計(jì)算其面積，然后通過下面公式計(jì)算汽車的迎風(fēng)面積
權(quán)利要求
1.一種測量汽車迎風(fēng)面積的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: 步驟一:在試驗(yàn)場地上確定出一個(gè)中軸線，將試驗(yàn)車輛平直地停放到水平試驗(yàn)場地上，使試驗(yàn)車輛縱軸線與中軸線重合； 步驟二:將背景幕布放置在試驗(yàn)車輛的正后面； 步驟三:可升降支架固定已知面積的可展開式參考板，并將已知面積的可展開式參考板置于試驗(yàn)車輛的正前方，調(diào)整可升降支架的高度，使已知面積的可展開式參考板上的坐標(biāo)系中心與試驗(yàn)車輛中心在同一水平高度； 步驟四:用可升降三腳架固定好照相機(jī)并置于已知面積的可展開式參考板正前端，調(diào)整可升降三腳架的高度，使照相機(jī)的中心與已知面積的可展開式參考板中心在同一水平高度； 步驟五:用照相機(jī)將試驗(yàn)車輛和已知面積的可展開式參考板同時(shí)拍攝，得到試驗(yàn)車輛和已知面積的可展開式參考板的圖像； 步驟六:利用計(jì)算機(jī)對步驟五所拍的圖像進(jìn)行圖像處理，從拍攝的試驗(yàn)車輛和已知面積的可展開式參考板的照片中分別提取它們的邊界線，并利用積分方法對提取出的邊界線計(jì)算其面積，然后通過下面公式計(jì)算汽車的迎風(fēng)面積
2.一種汽車迎風(fēng)面積的測量裝置，其特征在于:該裝置包括: 一個(gè)能夠確保試驗(yàn)車輛進(jìn)行調(diào)整和對齊的水平試驗(yàn)場地、 被測試驗(yàn)車輛、 放置在試驗(yàn)車輛的正后方的背景幕布、 設(shè)置在可升降的三腳架上的照相機(jī)、 放置在試驗(yàn)車輛的正前方并設(shè)置在可升降支架上的一塊已知面積的可展開式參考板、 一臺用于對所拍的圖像進(jìn)行圖像處理的計(jì)算機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車迎風(fēng)面積的測量裝置，其特征在于:所述試驗(yàn)場地是一個(gè)大的試驗(yàn)室或水平的場地，試驗(yàn)場地應(yīng)該能夠保證試驗(yàn)車輛停放的地方水平并能確保其能調(diào)整和對齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車迎風(fēng)面積的測量裝置，其特征在于:所述背景幕布是藍(lán)色。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車迎風(fēng)面積的測量裝置，其特征在于:所述已知面積的可展開式參考板在照相時(shí)不遮擋汽車輪廓的條件下，參考板的面積應(yīng)盡可能大，且靠近試驗(yàn)車輛，已知面積的可展開式參考板上帶有參考坐標(biāo)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車迎風(fēng)面積的測量裝置，其特征在于:所述背景幕布，試驗(yàn)車輛，已知面積的可展開式參考板和照相機(jī)，它們的縱向軸線布置在同一中軸線上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測量汽車迎風(fēng)面積的方法及其測量裝置，該測量裝置包括一個(gè)能夠確保試驗(yàn)車輛進(jìn)行調(diào)整和對齊的水平試驗(yàn)場地、被測試驗(yàn)車輛、放置在試驗(yàn)車輛正后方的背景幕布、設(shè)置在可升降三腳架上的照相機(jī)、放置在試驗(yàn)車輛正前方，并設(shè)置在可升降支架上的一塊已知面積的可展開式參考板、一臺用于對所拍攝圖像進(jìn)行圖像處理的計(jì)算機(jī)。本發(fā)明利用提取邊線法來計(jì)算汽車迎風(fēng)面積更能準(zhǔn)確測定汽車迎風(fēng)面積，有效地減少了查像素點(diǎn)法的誤差，提高了測量精度，改善了現(xiàn)有技術(shù)不足之處，本發(fā)明方法操作簡便快捷，裝置簡單，并對不同車型均可使用。
文檔編號G01B11/28GK103148810SQ20121028985
公開日2013年6月12日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者章新杰, 郭弓, 崔紅亮, 郭孔輝, 余五輝 申請人:吉林大學(xué)