基于圖像處理的汽車輪速檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、輪速是汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、汽車動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)(VDC)及汽車電子穩(wěn)定程序(ESP)等眾多控制系統(tǒng)中的重要信息源。精準(zhǔn)的輪速信息是這些控制系統(tǒng)穩(wěn)定、有效工作的前提。因此，如何獲取到精準(zhǔn)可靠的輪速信息具有重要意義。然而，在汽車道路性能測(cè)試中，傳統(tǒng)的輪速采集依靠輪速傳感器。要實(shí)現(xiàn)輪速傳感器的安裝需要根據(jù)車型的不同配備多種型號(hào)的安裝工具，這種方法不僅安裝工序復(fù)雜、效率低，而且通用性很差。因此，開發(fā)一套可靠性高、通用性強(qiáng)、便于安裝的輪速檢

2、測(cè)系統(tǒng)顯得尤為重要。
　　本文提出了一種基于圖像處理的汽車輪速檢測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行深入地分析研究，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)整體方案。系統(tǒng)采用CCD工業(yè)相機(jī)實(shí)時(shí)拍攝貼有特征線的車輪圖像，并將采集到的圖像實(shí)時(shí)發(fā)送至上位機(jī)；利用圖像處理技術(shù)對(duì)采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理和特征線提??；通過(guò)曲線擬合求出連續(xù)兩幀圖像特征線之間的夾角，解算出汽車輪速。
　　首先，分析研究了系統(tǒng)各部分的處理算法。在圖像預(yù)處理部分，主要對(duì)圖像灰度化、圖像壓縮、圖像增強(qiáng)、

3、圖像差分及濾波等算法進(jìn)行深入地分析，并對(duì)比了不同算法的優(yōu)缺點(diǎn)和執(zhí)行時(shí)間。結(jié)合系統(tǒng)中圖像的特點(diǎn)對(duì)部分算法進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，設(shè)計(jì)了改進(jìn)的圖像差分和圖像增強(qiáng)算法。在特征線提取部分，主要分析研究了邊緣檢測(cè)算法和腐蝕膨脹算法，并對(duì)六種邊緣檢測(cè)算法的檢測(cè)結(jié)果和執(zhí)行時(shí)間進(jìn)行分析對(duì)比，最終選用小波邊緣檢測(cè)算法提取特征線。通過(guò)圖像處理，得到了僅含有特征線輪廓的差分圖像，并且特征線的輪廓很清晰。在輪速解算部分，采用基于最小二乘法的輪速解算方法，實(shí)現(xiàn)了圖像信息到

4、汽車輪速的轉(zhuǎn)換。
　　其次，完成了系統(tǒng)硬件平臺(tái)搭建和系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)。論文中對(duì)系統(tǒng)所需的硬件設(shè)備選型做了詳細(xì)介紹，包括CCD相機(jī)、鏡頭、光源、特征線等。然后，對(duì)各功能模塊進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了圖像采集、圖像處理、輪速解算、輪速顯示、保存及導(dǎo)入等功能。
　　最后，進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)，并分析系統(tǒng)存在的誤差。試驗(yàn)結(jié)果表明，基于圖像處理的汽車輪速檢測(cè)系統(tǒng)不僅解決了傳統(tǒng)汽車輪速檢測(cè)中存在的缺陷和不足，而且能夠精確、實(shí)時(shí)地完成汽車輪速的采集，符