一種汽車正投影面積測量裝置制造方法
【專利摘要】一種汽車正投影面積測量裝置，屬于圖像處理技術(shù)應(yīng)用到圖像測量領(lǐng)域,旨在在沒有CAD數(shù)據(jù)的情況下計(jì)算出汽車的正投影面積。具體技術(shù)方案是：所述圖像采集模塊包括背景板、標(biāo)準(zhǔn)板、攝像機(jī)；所述圖像處理模塊包括圖像灰度化模塊、直方圖均衡化模塊、圖像平滑化模塊、圖像分割模塊、輪廓提取模塊及輪廓面積計(jì)算模塊；所述背景板1兩根橫向方鋼管的長度L1大于或等于所測汽車寬度的1.5倍，兩根縱向方鋼管的長度L2大于或等于所測汽車高度的1.5倍；所述背景板與攝像機(jī)的水平距離L大于或等于70m；所述背景板與所測汽車后視鏡處的距離L3為7m-10m。本發(fā)明具有計(jì)算效率高、計(jì)算精度高、無人為誤差等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種汽車正投影面積測量裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車正投影面積測量裝置，將圖像處理技術(shù)應(yīng)用于圖像測量。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)行汽車風(fēng)洞試驗(yàn)時，為了客觀評價試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臍鈩犹匦孕枰@取其正投影面積，但目前所采取的方法通常是將試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行數(shù)模重構(gòu)，然后將汽車CAD數(shù)據(jù)輸入到流體軟件中計(jì)算出正投影面積，但是該方法需要首先采用逆向工程獲取其表面點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)而獲得汽車的CAD數(shù)據(jù)，這無疑增加了正投影面積獲取的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種方便、準(zhǔn)確、具有靈活的可移植性的汽車正投影面積測量裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】如下:
[0004]一種汽車正投影面積測量裝置，包括圖像采集模塊和圖像處理模塊。
[0005]所述圖像處理模塊包括圖像灰度化模塊4、直方圖均衡化模塊5、圖像平滑化模塊6、圖像分割模塊7、輪廓提取模塊8及輪廓面積計(jì)算模塊9 ;所述圖像采集模塊包括背景板
1、標(biāo)準(zhǔn)板2、攝像機(jī)3，所述背景板I由兩根橫向方鋼管、兩根縱向方鋼管和一張鋼板組成，其中兩根橫向方鋼管的長度LI大于或等于所測汽車寬度的1.5倍，兩根縱向方鋼管的長度L2大于或等于所測汽車高度的1.5倍，鋼板的厚度D大于或等于2mm，保證鋼板無變形、表面光滑無凹凸，鋼板的A面涂成黑色，B面涂成白色，當(dāng)所測車身顏色較淺時，背景板I的A面正對攝像機(jī)3 ;當(dāng)所測車身顏色較深時，背景板I的B面正對攝像機(jī)3 ;所述標(biāo)準(zhǔn)板2為尺寸大于或等于AO號圖紙的等厚度件；所述攝像機(jī)3為家用普通相機(jī)；所述背景板I與攝像機(jī)3的水平距離L大于或等于70m ;所述背景板I與所測汽車后視鏡處的距離L3為7m_10m ；所述攝像機(jī)3置于與汽車后視鏡相同的高度上。
[0006]所述圖像灰度化模塊4接收攝像機(jī)3采集到的RGB顏色模式的照片，并將其轉(zhuǎn)換成8位的灰度值圖像；所述直方圖均衡化模塊5接收圖像灰度化模塊4傳來的灰度值圖像，消除由模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號、線路傳送產(chǎn)生的噪聲污染以及車體反光造成的圖像對比度低等問題，增強(qiáng)圖像的對比度；所述圖像平滑化模塊6接收直方圖均衡化模塊5傳來的圖像，抑制圖像噪聲和干擾高頻成分，突出圖像的寬大區(qū)域、低頻成分、主干部分，使圖像亮度平緩漸變，減小突變梯度，改善圖像質(zhì)量；所述圖像分割模塊7接收圖像平滑化模塊6傳來的圖像，在設(shè)定二值化閾值后，獲得最佳的圖像分割圖片；所述輪廓提取模塊8接收圖像分割模塊7傳來的圖像分割圖片，將分割后的圖像的外輪廓提取出來，得到圖像邊緣列表；所述輪廓面積計(jì)算模塊9接收輪廓提取模塊8傳來的圖像邊緣列表，計(jì)算圖像邊緣列表中各區(qū)域的面積。
[0007]所述圖像處理模塊包括圖像灰度化模塊4、直方圖均衡化模塊5、圖像平滑化模塊
6、圖像分割模塊7、輪廓提取模塊8及輪廓面積計(jì)算模塊9。所述圖像灰度化模塊4與圖像采集模塊的攝像機(jī)3相連接，所述直方圖均衡化模塊5與圖像灰度化模塊4相連接，所述圖像平滑化模塊6與直方圖均衡化模塊5相連接，所述圖像分割模塊7與圖像平滑化模塊6相連接，所述輪廓提取模塊8與圖像分割模塊7相連接，所述輪廓面積計(jì)算模塊9與輪廓提取模塊8相連接。
[0008]分別對汽車和固定在背景板I中間位置上的標(biāo)準(zhǔn)板2進(jìn)行拍照時，必須保證攝像機(jī)3的放置高度以及其焦距相同，并保證兩次拍得的照片尺寸相同。
[0009]背景板I與攝像機(jī)3的水平距離L不低于70m，背景板I與所測汽車后視鏡處的距離 L3 為 7m_10m。
[0010]本發(fā)明比較現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、基于Visual C++6.0和OpenCVl.0算法庫開發(fā)，運(yùn)行穩(wěn)定，具有靈活的可移植性；
[0012]2、能方便的計(jì)算出沒有CAD數(shù)據(jù)的汽車的各方向的投影面積；
[0013]3、提高面積計(jì)算的工作效率，排除了常規(guī)計(jì)算正投影面積中的人為誤差，計(jì)算準(zhǔn)確度高；
[0014]4、將圖像處理技術(shù)應(yīng)用到圖像測量領(lǐng)域，使工業(yè)測量更加信息化、自動化、精確化?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明所述一種汽車正投影面積測量裝置的相對測量位置示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明所述一種汽車正投影面積測量裝置的背景板的主視圖；
[0017]圖3為本發(fā)明所述一種汽車正投影面積測量裝置的背景板的俯視圖；
[0018]圖4為本發(fā)明所述一種汽車正投影面積測量裝置的圖像處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]1、背景板；2、標(biāo)準(zhǔn)版；3、攝像機(jī)；4、圖像灰度化模塊；5、直方圖均衡化模塊；6、圖像平滑化模塊；7、圖像分割模塊；8、輪廓提取模塊；9、輪廓面積計(jì)算模塊。
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，考慮用于求正投影面積的汽車特征采用以下數(shù)據(jù):
[0021]參閱圖1，本發(fā)明所述一種汽車正投影面積測量裝置的圖像采集模塊包括:背景板1、標(biāo)準(zhǔn)板2、攝像機(jī)3。背景板I與攝像機(jī)3的水平距離L為70m ;背景板I與汽車后視鏡處的距離L3為7m ;攝像機(jī)3為家用普通相機(jī)。將背景板I垂直地面放置，所測車輛及攝像機(jī)3放置在與背景板I同側(cè)的中垂線上，攝像機(jī)3置于與汽車后視鏡相同高度上，調(diào)整攝像機(jī)3的焦距，對所測汽車進(jìn)行拍照，得到汽車照片。然后將標(biāo)準(zhǔn)板2固定在背景板I的中間位置，保證攝像機(jī)3與汽車后視鏡高度相同并且攝像機(jī)3焦距不變的情況下，對標(biāo)準(zhǔn)板2進(jìn)行拍照，得到與汽車照片相同尺寸的標(biāo)準(zhǔn)板2照片。
[0022]參閱圖2和圖3，背景板I的兩根橫向方鋼管的長度LI為3m，縱向方鋼管的長度L2為4m，四根方鋼管的型號為50*30*2.5mm，鋼板的厚度D為2mm，保證鋼板無變形、表面光滑無凹凸，四根方鋼管與鋼板通過焊接相連，由于車身顏色為白色，所以將背景板I的A面正對攝像機(jī)；標(biāo)準(zhǔn)板2采用AO號圖紙。
[0023]參閱圖4，本發(fā)明所述一種汽車正投影面積測量裝置的圖像處理模塊包括:圖像灰度化模塊4、直方圖均衡化模塊5、圖像平滑化模塊6、圖像分割模塊7、輪廓提取模塊8、輪廓面積計(jì)算模塊9。所述圖像灰度化模塊4與圖像采集模塊的攝像機(jī)3相連接，所述直方圖均衡化模塊5與圖像灰度化模塊4相連接，所述圖像平滑化模塊6與直方圖均衡化模塊5相連接，所述圖像分割模塊7與圖像平滑化模塊6相連接，所述輪廓提取模塊8與圖像分割模塊7相連接，所述輪廓面積計(jì)算模塊9與輪廓提取模塊8相連接。
[0024]所述圖像灰度化模塊4接收攝像機(jī)3采集到的RGB顏色模式的汽車照片和標(biāo)準(zhǔn)板2照片，并將其轉(zhuǎn)換成8位的灰度值圖像；所述直方圖均衡化模塊5接收圖像灰度化模塊4傳來的灰度值圖像，消除由模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號、線路傳送產(chǎn)生的噪聲污染以及車體反光造成的圖像對比度低等問題，增強(qiáng)圖像的對比度；所述圖像平滑化模塊6接收直方圖均衡化模塊5傳來的圖像，抑制圖像噪聲和干擾高頻成分，突出圖像的寬大區(qū)域、低頻成分、主干部分，使圖像亮度平緩漸變，減小突變梯度，改善圖像質(zhì)量；所述圖像分割模塊7接收圖像平滑化模塊6傳來的圖像，在設(shè)定二值化閾值后，獲得最佳的圖像分割圖片；所述輪廓提取模塊8接收圖像分割模塊7傳來的圖像分割圖片，將分割后的圖像的外輪廓提取出來，得到圖像邊緣列表；所述輪廓面積計(jì)算模塊9接收輪廓提取模塊8傳來的圖像邊緣列表，計(jì)算兩張圖像邊緣列表中各區(qū)域的面積，即得到了汽車和標(biāo)準(zhǔn)板2經(jīng)拍照后的面積。由于標(biāo)準(zhǔn)板2的真實(shí)面積已知，所以經(jīng)過換算可求出所測車輛的真實(shí)面積。假設(shè)計(jì)算得到的汽車經(jīng)拍照后的面積為Al，計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)板2經(jīng)拍照后的面積為A2，已知標(biāo)準(zhǔn)板2的真實(shí)面積為A0，則所測車輛的真實(shí)面積A計(jì)算公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種汽車正投影面積測量裝置，包括圖像采集模塊和圖像處理模塊，其特征在于: 所述圖像處理模塊包括圖像灰度化模塊(4)、直方圖均衡化模塊(5)、圖像平滑化模塊(6)、圖像分割模塊(7)、輪廓提取模塊(8)及輪廓面積計(jì)算模塊9 ;所述圖像采集模塊包括背景板(I)、標(biāo)準(zhǔn)板(2 )、攝像機(jī)(3 )，所述背景板(I)由兩根橫向方鋼管、兩根縱向方鋼管和一張鋼板組成，其中兩根橫向方鋼管的長度LI大于或等于所測汽車寬度的1.5倍，兩根縱向方鋼管的長度L2大于或等于所測汽車高度的1.5倍，鋼板的厚度(D)大于或等于2mm，保證鋼板無變形、表面光滑無凹凸，鋼板的A面涂成黑色，B面涂成白色，當(dāng)所測車身顏色較淺時，背景板(I)的A面正對攝像機(jī)(3);當(dāng)所測車身顏色較深時，背景板(I)的B面正對攝像機(jī)(3);所述標(biāo)準(zhǔn)板(2)為尺寸大于或等于AO號圖紙的等厚度件；所述攝像機(jī)(3)為家用普通相機(jī)；所述背景板(I)與攝像機(jī)(3)的水平距離L大于或等于70m ;所述背景板(I)與所測汽車后視鏡處的距離L3為7m-10m ;所述攝像機(jī)(3)置于與汽車后視鏡相同的高度上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車正投影面積測量裝置，其特征在于: 所述圖像灰度化模塊(4)接收攝像機(jī)(3)采集到的RGB顏色模式的照片，并將其轉(zhuǎn)換成8位的灰度值圖像；所述直方圖均衡化模塊(5)接收圖像灰度化模塊(4)傳來的灰度值圖像，消除由模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號、線路傳送產(chǎn)生的噪聲污染以及車體反光造成的圖像對比度低等問題，增強(qiáng)圖像的對比度；所述圖像平滑化模塊(6)接收直方圖均衡化模塊(5)傳來的圖像，抑制圖像噪聲和干擾高頻成分，突出圖像的寬大區(qū)域、低頻成分、主干部分，使圖像亮度平緩漸變，減小突變梯度，改善圖像質(zhì)量；所述圖像分割模塊(7)接收圖像平滑化模塊(6)傳來的圖像，在設(shè)定二值化閾值后，獲得最佳的圖像分割圖片；所述輪廓提取模塊(8)接收圖像分割模塊7傳來的圖像分割圖片，將分割后的圖像的外輪廓提取出來，得到圖像邊緣列表；所述輪廓面積計(jì)算模塊(9)接收輪廓提取模塊8傳來的圖像邊緣列表，計(jì)算圖像邊緣列表中各區(qū)域的面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車正投影面積測量裝置，其特征在于: 分別對汽車和固定在背景板(I)中間位置上的標(biāo)準(zhǔn)板(2)進(jìn)行拍照時，必須保證攝像機(jī)(3)的放置高度以及其焦距相同，并保證兩次拍得的照片尺寸相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車正投影面積測量裝置，其特征在于: 背景板(I)與攝像機(jī)(3)的水平距離L不低于70m，背景板(I)與所測汽車后視鏡處的距離L3為7m_10m。
【文檔編號】G01B11/28GK103630092SQ201310694715
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】胡興軍, 常靜, 董春波, 李修城, 楊博, 王靖宇, 喬銀波, 范愛華, 葉輝 申請人:吉林大學(xué)