【摘要】：隨著家庭汽車(chē)的普及,兒童乘車(chē)安全問(wèn)題日益凸顯,汽車(chē)配件、母嬰用品等行業(yè)對(duì)安全座椅產(chǎn)品質(zhì)量提出更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),兒童乘車(chē)安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)被納入C-NCAP評(píng)價(jià)體系。目前安全座椅產(chǎn)品多為人工檢測(cè),通過(guò)試裝檢驗(yàn)安全座椅的空間幾何關(guān)系,檢測(cè)效率低,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。本文以安全座椅底座為研究對(duì)象,針對(duì)安全座椅空間尺度關(guān)系的測(cè)量需求,設(shè)計(jì)并搭建了一種安全座椅底座空間尺度關(guān)系視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng),利用圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了安全座椅底座上的腰形槽與弧形槽之間的空間尺度關(guān)系測(cè)量。論文研究的安全座椅底座是塑料件,不同于金屬件,沒(méi)有準(zhǔn)確的定位基準(zhǔn)。在分析底座零件的結(jié)構(gòu)特征后,確定以腰形槽為測(cè)量基準(zhǔn),建立相互關(guān)聯(lián)的測(cè)量坐標(biāo)系。通過(guò)單目相機(jī)獲取腰形槽圖像,經(jīng)輪廓面積篩選、長(zhǎng)寬比閾值過(guò)濾提取腰形槽輪廓,然后對(duì)腰形槽輪廓進(jìn)行尺寸量分析,計(jì)算腰形槽中心、長(zhǎng)度和寬度信息。通過(guò)雙目相機(jī)獲取弧形槽圖像,提出了多約束條件的SURF特征匹配策略進(jìn)行弧形槽圖像匹配,然后利用漸入漸出法融合得到完整的弧形槽圖像,提出基于曲率尺度空間的角點(diǎn)檢測(cè)方法精確提取弧形槽輪廓的角點(diǎn),利用角點(diǎn)分割弧形槽各弧段,采用最小二乘法得到各弧段擬合參數(shù)。通過(guò)標(biāo)定視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng),計(jì)算腰形槽、弧形槽的輪廓尺寸參數(shù)和空間傾斜度參數(shù),利用焦平面投影關(guān)系計(jì)算輪廓點(diǎn)的三維坐標(biāo),生成三維點(diǎn)云,對(duì)腰形槽、弧形槽的輪廓進(jìn)行三維重建。結(jié)果表明,腰形槽寬度測(cè)量相對(duì)誤差為2.7%,長(zhǎng)度測(cè)量相對(duì)誤差為2.1%,弧形槽寬度測(cè)量相對(duì)誤差為0.7%,空間位置矢量的方向夾角誤差小于2°。最后,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了精度與誤差分析,系統(tǒng)總體測(cè)量誤差為0.299mm,滿足安全座椅底座技術(shù)指標(biāo)給出的0.5mm精度要求。
【圖文】：

安全座椅底座空間尺度關(guān)系視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)研究視覺(jué)測(cè)量技術(shù)研究始于 20 世紀(jì) 60 年代，美國(guó)、日本、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家術(shù)研究[2]，研發(fā)了一批視覺(jué)測(cè)量設(shè)備，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、制藥、電子、醫(yī)療 COGNEX 公司開(kāi)發(fā)出了多行業(yè)的工業(yè)級(jí)視覺(jué)解決方案，其中最具代表性的檢測(cè)系統(tǒng)，如圖 1. 1 所示，晶圓讀碼器以其獨(dú)特的照明系統(tǒng)，，可提供多種高對(duì)比度暗場(chǎng)圖像，結(jié)合自主研發(fā)的視覺(jué)算法庫(kù)，可實(shí)現(xiàn) 100%的晶圓追了讀碼器的可靠性和維護(hù)簡(jiǎn)易性。

圖 1. 1 In-Sight 系列視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)列 ZIP250 影像測(cè)量機(jī)，如圖 1. 2 所示結(jié)合人性化使用界面和高功率算法，寸、位置信息，檢測(cè)精度達(dá)到 0.5μm。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41;U491.61

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本文編號(hào)：2633546