[發(fā)明專利]一種基于圖像的車輛方向盤轉(zhuǎn)角檢測方法及檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210343216.9
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN102878951A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余貴珍;王云鵬;徐源泉;魯光泉;田大新
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G01P13/04;B62D15/02
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 周長琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車檢測領(lǐng)域，具體來說是一種基于圖像的車輛方向盤轉(zhuǎn)角檢測方法及檢測裝置，用于各種車輛實驗。

背景技術(shù)

方向盤轉(zhuǎn)角傳感器用于測量方向盤轉(zhuǎn)向時的旋轉(zhuǎn)角度。方向盤轉(zhuǎn)角傳感器采用光電效應(yīng)，電阻分壓效應(yīng)等原理，將轉(zhuǎn)角與光電碼或電阻值對應(yīng)，通過光電碼的識別和電阻值的檢測達到采集方向盤轉(zhuǎn)角的目的。轉(zhuǎn)角傳感器直接固定在方向盤轉(zhuǎn)軸上。

但這樣的設(shè)計存在很多問題，具體如下：

1、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器直接固定在車輛方向盤或方向盤轉(zhuǎn)軸上，會導(dǎo)致駕駛員察看儀表的視線被阻擋，還有可能影響方向盤的旋轉(zhuǎn)，影響駕駛員的正常駕駛；

2、現(xiàn)有方向盤轉(zhuǎn)角傳感器沒有轉(zhuǎn)角記憶功能，因此當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)動范圍大于一周時，轉(zhuǎn)角傳感器很難得出正確的檢測結(jié)果；

3、現(xiàn)有檢測裝置安裝困難，通常需要在汽車出廠前固定在方向盤或轉(zhuǎn)軸上，且移植性差，不方便拆卸，不能滿足現(xiàn)有車輛實驗需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷而提出的一種基于圖像的結(jié)構(gòu)簡單、量程寬、對駕駛員觀察儀表盤沒有影響，且可在車上安裝的方向盤轉(zhuǎn)角檢測方法及檢測裝置，為車輛檢測實驗提供準確的方向盤轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。

一種基于圖像的車輛方向盤轉(zhuǎn)角檢測方法，其特征在于：通過下述步驟來實現(xiàn)：

步驟一：對方向盤進行標識；

在車輛方向盤處于初始狀態(tài)時，在車輛方向盤背面圓周上粘貼有標記線、標記貼A與標記貼B；

所述標記線具有6條，通過6條指向車輛方向盤中心的標記線將方向盤背部圓周六等分，使方向盤背部圓周上形成6個相等弧度區(qū)間，且在車輛方向盤處于初始狀態(tài)時，一條標記線位于車輛方向盤背面正上方，作為車輛方向盤的零度線；在6個區(qū)間內(nèi)均粘貼有三角形的標記貼A以及不同寬度的弧形帶狀標記貼B，每個區(qū)間內(nèi)的標記貼A、標識貼B的粘貼方式相同，其中對于標記貼A來說：令標記貼A的三條邊分別為s1、s2、s3，則需保證邊s1與所在區(qū)間中的一條標記線重合；邊s2與s3的交點位于所在區(qū)間另一條標記線上且，邊s2與標記貼A所在區(qū)間中的標記貼B的切線平行；對于標記貼B來說：每個區(qū)間內(nèi)的標記貼B兩端點分別位于所在區(qū)間兩端的兩條標記線上，且每個區(qū)間內(nèi)的標記貼B弧度與所在區(qū)間兩端的兩條標記線夾角相等。由零度線開始順時針每個標記貼B的寬度依次為a、b、c、d、e、f。

步驟二：方向盤背部正上方處圖像的獲取；

在獲取的視頻圖像中設(shè)定一條標識線，當(dāng)車輛方向盤處于初始狀態(tài)時，視頻圖像中的標識線與零度線重合。

步驟三：視頻圖像與方向盤間的對準校驗；

將方向盤右打60°、120°、180°、240°、300°、360°時，使視頻圖像中標識線與順時針的各標記線重合。

步驟四：視頻圖像處理；

將視頻圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，同時對數(shù)字圖像進行區(qū)域選擇，灰度變換，濾波處理。

步驟五：獲得車輛行駛中方向盤轉(zhuǎn)角；

①獲得駕駛員方向盤轉(zhuǎn)動方向及圈數(shù)；

當(dāng)方向盤處于初始狀態(tài)時，方向盤轉(zhuǎn)動圈數(shù)值為0；當(dāng)操作人員第一次轉(zhuǎn)動方向盤后，若數(shù)字圖像中的標識線通過零度線時，且下一時刻標識線所落在的標記貼A寬度為a時，則方向盤轉(zhuǎn)動圈數(shù)值加1；若標識線通過零度線時，且下一時刻標識線落在的標記貼A的寬度為f時，則方向盤轉(zhuǎn)動圈數(shù)值減1；直到數(shù)字圖像中下次標識線經(jīng)過零度線時重復(fù)上述過程。且當(dāng)圈數(shù)值小于零時，方向盤轉(zhuǎn)動方向為左，當(dāng)圈數(shù)值大于零時，方向盤轉(zhuǎn)動方向為右。

②獲得t時刻標記貼B對應(yīng)的方向盤轉(zhuǎn)角β；

對數(shù)字圖像中標記貼B的寬度進行識別；根據(jù)接收到的圖像中標識線所落在的標記貼B的寬度得到對應(yīng)的方向盤轉(zhuǎn)角β，并進行存儲，則：

③獲得t時刻標記貼A對應(yīng)的方向盤轉(zhuǎn)角α；

對數(shù)字圖像中標記貼A進行識別，得到t時刻標識線與標記貼A交點間距L的值；選取方向盤左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)0度、10度、20度、30度、40度、50度、60度時數(shù)字圖像中標識線與標記貼A交點間距中與L之差絕對值最小的三個值L₁、L₂、L₃，以及各自對應(yīng)的角度值α₁、α₂、α₃，由此根據(jù)：