一种轮胎与粗糙路面接触应力的确定方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种轮胎与粗糙路面接触应力的确定方法及系统。通过采集多幅轮胎与粗糙路面接触的胶片印痕图像；对各胶片印痕图像进行数值化处理，得到多幅胶片印痕应力云图像；提取各胶片印痕应力云图像的轮廓特征和重心坐标；对各胶片印痕应力云图像进行空间变换处理和插值处理，得到处理后的胶片印痕应力云图像；根据轮廓特征、重心坐标和处理后的胶片印痕应力云图像，将各胶片印痕应力云图像采用动态参考图像方法进行配准，得到配准后的胶片印痕应力坐标；根据配准后的胶片印痕应力坐标将各胶片印痕图像进行融合，得到轮胎与粗糙路面接触应力图像。本发明专利技术能够对多规格胶片印痕图像进行配准和融合处理，从而还原轮胎与路面接触应力的整体分布状态。

A method and system to determine the contact stress between tire and rough road surface

【技术实现步骤摘要】
一种轮胎与粗糙路面接触应力的确定方法及系统
本专利技术涉及接触应力测试领域，特别是涉及一种轮胎与粗糙路面接触应力的确定方法及系统。
技术介绍
道路交通安全一直是社会关注的问题，同时也是道路工程的一个技术难题，约70％的雨天湿滑事故可以通过改善路面的抗滑力来避免。以往的研究集中在轮胎制造、路面混合料设计与施工等方面：通过设计适用不同环境的轮胎结构来提升汽车的操控性能，改变胎面橡胶合成材料的特性来增加轮胎附着力；在沥青路面结构方面，主要通过不同路面形式、特殊线形路段、气象条件及使用时间的试验手段，形成了构造深度、摩擦系数等评级指标。现有技术中的铺砂法、摆式仪法、横向力系数车、激光构造法及数字图像法，从严格意义上说，只是间接或单一角度地展示了路面的抗滑性能，忽略了摩擦现象中的接触问题。沥青路面抗滑性能归根到底是汽车轮胎与路面构造联合作用产生的水平制动力，主要由阻滞力和黏附力组成，黏附力由接触面的剪切作用产生，主要与轮胎橡胶特性、路面构造材质、洁净程度及行车速度有关；阻滞力主要由轮胎在路面粗糙构造表面接触变形引起的能量耗散产生。因此，道路抗滑本质上是一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮胎与粗糙路面接触应力的确定方法，其特征在于，包括：/n采集多幅轮胎与粗糙路面接触的胶片印痕图像，所述胶片印痕图像包含三种以上不同规格的胶片印痕图像；/n对各所述胶片印痕图像进行数值化处理，得到多幅胶片印痕应力云图像；/n提取各所述胶片印痕应力云图像的轮廓特征；/n提取各所述胶片印痕应力云图像的重心坐标；/n对各所述胶片印痕应力云图像进行空间变换处理和插值处理，得到处理后的胶片印痕应力云图像；/n根据所述轮廓特征、所述重心坐标和所述处理后的胶片印痕应力云图像，将各所述胶片印痕应力云图像采用动态参考图像方法进行配准，得到配准后的胶片印痕应力坐标；/n根据所述配准后的胶片印痕应力坐标将各所...

【技术特征摘要】
1.一种轮胎与粗糙路面接触应力的确定方法，其特征在于，包括：
采集多幅轮胎与粗糙路面接触的胶片印痕图像，所述胶片印痕图像包含三种以上不同规格的胶片印痕图像；
对各所述胶片印痕图像进行数值化处理，得到多幅胶片印痕应力云图像；
提取各所述胶片印痕应力云图像的轮廓特征；
提取各所述胶片印痕应力云图像的重心坐标；
对各所述胶片印痕应力云图像进行空间变换处理和插值处理，得到处理后的胶片印痕应力云图像；
根据所述轮廓特征、所述重心坐标和所述处理后的胶片印痕应力云图像，将各所述胶片印痕应力云图像采用动态参考图像方法进行配准，得到配准后的胶片印痕应力坐标；
根据所述配准后的胶片印痕应力坐标将各所述胶片印痕图像进行融合，得到轮胎与粗糙路面接触应力图像；
根据所述轮胎与粗糙路面接触应力图像，确定轮胎与粗糙路面的接触应力。


2.根据权利要求1所述的轮胎与粗糙路面接触应力的确定方法，其特征在于，所述提取各所述胶片印痕应力云图像的轮廓特征，具体包括：
对各所述胶片印痕应力云图像的应力数据进行二值化处理，得到二值化应力矩阵；
对所述二值化应力矩阵进行循环轮廓提取，得到轮廓特征。


3.根据权利要求1所述的轮胎与粗糙路面接触应力的确定方法，其特征在于，所述提取各所述胶片印痕应力云图像的重心坐标，具体包括：
根据各所述胶片印痕应力云图像进行数值化处理，得到多个应力图像矩阵数据；
根据各所述应力图像矩阵数据采用公式和确定印痕区域的重心坐标；
其中，为重心的横坐标值，N为X轴方向的应力图像矩阵数据的列数，xi为每一列数据之和；为重心的纵坐标值，M为Y轴方向的应力图像矩阵数据的行数，yj为每一行数据之和。


4.根据权利要求1所述的轮胎与粗糙路面接触应力的确定方法，其特征在于，所述对各所述胶片印痕应力云图像进行空间变换处理和插值处理，得到处理后的胶片印痕应力云图像，具体包括：
对各所述胶片印痕应力云图像采用公式进行空间变换处理，得到空间变换后的胶片印痕应力云图像；
其中，(x0,y0)为特征点初始坐标；(x1,y1)为变换后的坐标；是旋转角；为平移向量；
对所述空间变换后的胶片印痕应力云图像采用公式和进行插值处理，得到处理后的胶片印痕应力云图像；
其中，I(A11)、I(A21)、I(A12)、I(A22)分别为空间变换前胶片印痕应力云图像在A11，A12，A21，A22四个点位上的值；I(B1)为待求点P在x方向上的第1个线性插值，I(B2)为待求点P在x方向上的第2个线性插值；I(P)为y方向的线性插值，即变换后图像的待求点P的值。


5.根据权利要求1所述的轮胎与粗糙路面接触应力的确定方法，其特征在于，所述根据所述轮廓特征、所述重心坐标和所述处理后的胶片印痕应力云图像，将各所述胶片印痕应力云图像采用动态参考图像方法进行配准，得到配准后的胶片印痕应力坐标，具体包括：
设所述胶片印痕图像包含四种不同规格的胶片印痕图像，具体包括：4LW胶片印痕图像、3LW胶片印痕图像、2LW胶片印痕图像和LW胶片印痕图像；
以所述4LW胶片印痕应力云图像作为参考图像，所述3LW胶片印痕应力云图像作为浮动图像，将所述3LW胶片印痕的重心平移到所述4LW胶片印痕应力云图像的位置，得到第一重心初始配准点和第一印痕轮廓；
根据所述第一重心初始配准点与所述第一印痕轮廓的包围特征，选择互信息值最大时的印痕轮廓，得到配准变换图像3LW-R；
根据所述配准变换图像3LW-R，确定所述3LW胶片印痕图像与所述4LW胶片印痕图像的配准变换坐标；
以所述配准变换图像3LW-R作为新的参考图像，所述2LW胶片印痕应力云图像作为浮动图像，将所述2LW胶片印痕的重心平移到所述3LW胶片印痕应力云图像的位置，得到第二重心初始配准点和第二印痕轮廓；
根据所述第二重心初始配准点与所述第二印痕轮廓的包围特征，选择互信息值最大时的印痕轮廓，得到配准变换图像2LW-R；
根据所述配准变换图像2LW-R，确定所述2LW胶片印痕图像与所述3LW胶片印痕图像的配准变换坐标；
以所述配准变换图像2LW-R作为新的参考图像，所述LW胶片印痕应力云图像作为浮动图像，将所述LW胶片印痕的重心平移到所述2LW胶片印痕应力云图像的位置，得到第三重心初始配准点和第三印痕轮廓；
根据所述第三重心初始配准点与所述第三印痕轮廓的包围特征，选择互信息值最大时的印痕轮廓，得到配准变换图像LW-R；
根据所述配准变换图像LW-R，确定所述LW胶片印痕图像与所述2LW胶片印痕图像的配准变换坐标。


6.一种轮胎与粗糙路面接触应力的确定系统，其特征在于，包括：
胶片印痕图像采集模块，用于采集多幅轮胎与粗糙路面接触的胶片印痕图像，所述胶片印痕图像包含三种以上不同规格的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈搏，王湛，李伟雄，张肖宁，王端宜，黄志勇，聂文，熊春龙，罗传熙，
申请(专利权)人：华南理工大学，广州肖宁道路工程技术研究事务所有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44