基于机器视觉的气囊点爆过程参数与异常的自动检测方法技术

本发明专利技术属于机器视觉检测领域，特别是涉及一种基于机器视觉的气囊点爆过程参数与异常的自动检测方法；该方法首先设计了多台相机与气囊的空间位置关系，以保证算法可以以较高的鲁棒性对气囊点爆过程参数测量与异常检测。在气囊点爆过程开始的同时多台相机进行同步图像采集至点爆过程结束；对图像整理与分组，将分组后的图像进行气囊分割，生成气囊的V

Automatic detection method of parameters and abnormity in airbag spot explosion process based on machine vision

【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉的气囊点爆过程参数与异常的自动检测方法
本专利技术属于机器视觉检测领域，特别是涉及一种基于机器视觉的气囊点爆过程参数与异常的自动检测方法。
技术介绍
安全气囊作为汽车在碰撞时主要的驾驶员与乘客安全保护约束系统，已经在汽车工业内得到了广泛的使用。气囊点爆后的各项特性与参数直接影响着人的安全。气囊设计的合理性、安装的正确性、点爆过程的安全性等因素直接影响着气囊的使用过程。气囊点爆过程性能的最直接反映就是点爆过程中的各项参数与气囊拓扑形状，以及是否存在弹出异常等因素。因此，设计对气囊点爆过程的三维拓扑形状恢复、参数显示与异常检测方法，评价气囊点爆过程的各项性能具有十分重要的意义。气囊的点爆过程非常短暂，一般只有几十毫秒。人工目视检测方法无法检测在点爆过程中出现的异常，以及复原气囊点爆过程中的各项参数。使用高速的多工位工业相机可以较好地复现气囊的点爆过程。然而仅通过工业相机获得的二维图像难以对气囊的具体参数、三维拓扑形状有直观的了解，并且多工位工业相机所得到的海量图像也对气囊的性能评估带来了巨大的难题。气囊表面特征少、多相机图像融合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的气囊点爆过程参数与异常自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：气囊接受从碰撞传感器的电信号，开始气囊点爆过程；工业相机A1、B2、C3、D4、E5、F7、G9进行同步的图像采集直至气囊点爆过程结束；工业相机在气囊的点爆过程中获取图片的频率不小于500fps，每张图像的拍摄时刻按照时间的顺序记为第1,2,3……T-1，T张图像；/n步骤2：对工业相机A1、工业相机C3、工业相机D4的所获取的图像进行处理，三台工业相机的光轴方向正交；记在t时刻(t＝1,2,3……T-1,T)工业相机i(i＝1、3、4)获取的图像记为

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的气囊点爆过程参数与异常自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：气囊接受从碰撞传感器的电信号，开始气囊点爆过程；工业相机A1、B2、C3、D4、E5、F7、G9进行同步的图像采集直至气囊点爆过程结束；工业相机在气囊的点爆过程中获取图片的频率不小于500fps，每张图像的拍摄时刻按照时间的顺序记为第1,2,3……T-1，T张图像；
步骤2：对工业相机A1、工业相机C3、工业相机D4的所获取的图像进行处理，三台工业相机的光轴方向正交；记在t时刻(t＝1,2,3……T-1,T)工业相机i(i＝1、3、4)获取的图像记为同一时刻t的图像归入一个组St中，记为
步骤3：运用自适应阈值分割方法或者高斯混合模型将气囊从图像中分割出来；计算在t时刻(t＝1,2,3……T-1,T)集合St中图像分割出来的气囊的面积，即像素数，对应的记为Art＝{art1,art3,art4}，其中art1,art3,art4为t时刻相机编号A1、C3、D4的工业相机所拍摄图像内气囊的面积；然后计算上述分割后的气囊的等效正方形边长为其中，为t时刻相机编号A1、C3、D4的工业相机所拍摄图像内气囊的等效正方形边长，且
步骤4：由于气囊在点爆过程中不断充气，根据力学特性，计算dt中所有元素的乘积，即并绘制Vapprox-t曲线，该曲线与气囊真实的体积Vact的大致走势接近，故以Vapprox-t曲线为基础，将气囊点爆过程划分为三部分；
步骤5：Tt1～Tt2时间段内气囊弹出异常检测；
步骤6：Tt2～Tt3时间段内气囊空间点云计算；
步骤7：对步骤6获得的空间点云进行三维模型恢复；并且绘制V-t曲线，计算参数V、Vmax、Tr、Tt3；
步骤8：若气囊未出现异常，则系统显示步骤5的参数与步骤7中的V-t曲线，V、Vmax、Tr、Tt3参数；若出现异常，则系统将异常进行记录，并且进行异常的显示与异常潜在异常位置帮助信息。


2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的气囊点爆过程参数与异常自动检测方法，其特征在于，
步骤4中所述将气囊点爆过程划分为三部分，具体内容如下：
A.气囊体积约为总体积的0～20％：记气囊开始点爆过程的时刻为Tt0，气囊初次达到总体积的20％的时刻为Tt1；则Tt0～Tt1时段内气囊体正在从方向盘中弹出，由于体积过小，无法判断气囊是否正确的弹出，故此段时间的数据不做检测处理；
B.气囊体积约为总体积的20～80％：记气囊初次达到总体积的80％的时刻为Tt2；气囊在Tt1～Tt2时段内需要进行气囊弹出检测；
C.Tt2时刻至结束时刻Tt3：在Tt2～Tt3时段内，气囊的空间拓扑形状、体积、回弹时间需要通过三维空间建模恢复。


3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的气囊点爆过程参数与异常自动检测方法，其特征在于：
步骤5中所述Tt1～Tt2时间段内气囊弹出异常检测的具体步骤如下：
①对工业相机D4的图像进行处理；通过相机的预先标定，获得相机光轴中心点，该中心点与气囊的理论中心点重合，记为点O4；通过步骤3方法对气囊进行分割；根据气囊的理论设计尺寸先验知识，对分割后的气囊较短轴进行拉伸，倍数为长宽比，使得分割后气囊长宽比变为1；原因是减小气囊长宽比不等于1所带来的偏差，进行两步检测；
②对相机工业相机A1、工业...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宏宇，王琦，赵宇婷，张慧珺，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22