基于機(jī)器視覺的汽車輪胎轉(zhuǎn)向角和側(cè)偏角測試方法研究.pdf

1、汽車輪胎轉(zhuǎn)向角和側(cè)偏角是汽車運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)觀測和汽車運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性估計(jì)的重要參數(shù)，對(duì)其實(shí)時(shí)準(zhǔn)確觀測影響汽車運(yùn)動(dòng)控制的精準(zhǔn)性。本文探索研究汽車行駛過程中的輪胎轉(zhuǎn)向角和側(cè)偏角非接觸測試方法，研究為汽車運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)算法驗(yàn)證和控制性能評(píng)估提供了有效手段，具有重要的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　論文主要研究工作概括如下。
　　(1)分析了機(jī)器視覺進(jìn)行輪胎轉(zhuǎn)向角和側(cè)偏角測試技術(shù)需要，搭建了以圖像采集與實(shí)時(shí)控制器 CVS-1456為

2、核心的硬件平臺(tái)，包括 GPS系統(tǒng)、傳感器模塊和數(shù)據(jù)采集模塊等。并選用LabVIEW和IMAQ Vision圖像處理工具包作為測試系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺(tái)。
　　(2)探索了基于機(jī)器視覺獲取輪胎轉(zhuǎn)向角的測試原理。在測量輪胎轉(zhuǎn)向角時(shí)，對(duì)原始檢測盤圖像進(jìn)行濾波去噪和閾值分割處理。分析原始圖像的顏色模型，根據(jù)色差分量 R-G顏色特征利用直方圖閾值分割方法實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測盤邊緣圖像的提取?；贑anny算子對(duì)檢測盤邊緣進(jìn)行邊緣檢測，檢測盤邊緣在水平面上

3、的投影近似為直線，基于LabVIEW編程計(jì)算出該直線與車身縱向平面的夾角即轉(zhuǎn)向角。
　　(3)探索了基于機(jī)器視覺獲取輪胎側(cè)偏角的測試原理。在測量輪胎側(cè)偏角時(shí)，將輪胎簡化為二自由度線性模型，編程獲取路面圖像，并提取出路面特征作為PLK算法的特征輸入，運(yùn)用圖像運(yùn)動(dòng)估計(jì)的方法計(jì)算出輪胎側(cè)偏角。并部署實(shí)時(shí)應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)程序的獨(dú)立運(yùn)行。
　　(4)對(duì)基于機(jī)器視覺實(shí)現(xiàn)輪胎轉(zhuǎn)向角直接測量方法進(jìn)行了實(shí)車試驗(yàn)，包括原地靜態(tài)測試和實(shí)車運(yùn)動(dòng)測試。