摘 要

汽车行驶跑偏有很多危害，比如：增加驾驶员的操作难度造成驾驶疲劳；会加快轮胎磨损，在高速公路上还容易引起侧滑造成交通事故。想要预防和校正汽车跑偏，需要对其跑偏量进行测量，为行驶纠偏提供数据依据。

目前，对整车进行跑偏检测的系统还不够完善。测量汽车跑偏的方法有多种，在开题报告中已经对比介绍过，经过检测精度、可行性、检测效率等方面的考虑，我们选用了基于CCD的图像分析法。

其测量原理大致为：设计车辆跑偏检测系统并与生产线连接，车辆通过测试跑道时触发光电开关，驱动CCD相机采集车辆图像，将图像传至上位机，利用labview中的IMAQ模块对图像进行分析处理，最后计算出汽车跑偏量。其中图像处理模块是该系统的核心内容。第一章对汽车跑偏测量方法，国内外发展状况，数字图像处理概念等做了简单介绍。第二章介绍了硬件设备的选择。第三章对图像处理的基本方法进行了研究。第四章重点研究了基于labview平台的IMAQ图像处理模块函数，来实现以上图像处理功能，达到实时检测的目的。第五章对系统精度做了验证。最后对本次设计的优点和不足之处做了总结。

关键词：汽车跑偏检测；LabVIEW（IMAQ）；图像处理

Abstract

There are a lot of cars with deviation harm，For example: It increase the difficulty of driving the driver caused by driving fatigue；It will speed up the tire wear, the highway is also easy to cause slip caused by traffic accidents.If you ant to prevent and correct the deviation of the car, you need to measure the amount of deviation, to provide the basis for data correction.

At present, the vehicle deviation detection system is not perfect. There are many ways to measure the deviation of the car, in the opening report has been introduced, after the detection accuracy, feasibility, detection efficiency and other considerations, we use the CCD-based image analysis.

The measurement principle is generally: Design vehicle deviation detection system and connected to the production line, photoelectric switch is triggered when the vehicle passes through a test course, the vehicle driving CCD camera image acquisition, the image transmitted to the host computer, using the IMAQ labview image analysis module Processing, and finally calculate the car deviation. The image processing module is the core content of the system. The first chapter gives a brief introduction to the deviation measurement method of automobile, the development situation at home and abroad, and the concept of digital image processing. Chapter 2 introduces the choice of hardware devices. In the third chapter, the basic methods of image processing are studied. The fourth chapter focuses on the function of IMAQ image processing module based on labview platform, so as to realize the above image processing function and achieve the purpose of real-time detection. Chapter 5 verifies the system accuracy. Finally, the advantages and disadvantages of this design are summarized.

Key words: Vehicle deviation detection; LabVIEW (IMAQ); Image processing

目录

第1章 绪论 1

1.1 课题提出背景 1

1.2 机器视觉 1

1.3 图像处理 2

1.4 研究内容及意义 2

1.4.1 研究的内容 2

1.4.2 研究的意义 3

第2章 车辆跑偏测试系统 4

2.1 车辆跑偏测试系统的技术要求 4

2.2 车辆跑偏测试系统介绍 4

2.2.1 测试系统的结构布局 4

2.2.2 系统的工作原理 5

2.3 系统主要硬件选择 5

2.3.1 CCD工业相机 5

2.3.2 光学镜头 6

2.3.3 光电开关 8

2.3.4 系统照明设备 9

第3章 图像处理理论基础 10

3.1 图像预处理 10

3.1.1 灰度化处理 10

3.1.2 图像平滑 10

3.1.3 图像锐化 11

3.2 图像模板匹配 12

3.2.1 模板匹配原理 12

3.2.2模板匹配的影响因素 12

第4章 LabVIEW图像处理程序设计 13

4.1 测试系统软件开发 13

4.1.1 软件程序设计的基本思路 13

4.1.2 图像采集程序 13

4.1.3 曝光时间程序设置 15

4.1.4 图像预处理模块程序设计 15

4.1.5 图像识别模块程序设计 20

4.1.6 数据处理 21

4.1.7 坐标标定 22

第5章 测试系统分析 24

5.1 测试系统误差分析 24

5.1 测试系统经济环保分析 24

第6章 全文总结 25

参考文献 26

致 谢 27

第1章 绪论

1.1 课题提出背景

汽车行驶跑偏有较大的危害，为了防止生产跑偏的汽车被投入使用，需要在出厂前对汽车进行跑偏检测，判断其是否跑偏。

汽车行驶跑偏的原因主要有：前束角不在标准值、倾角不在标准值、轮胎没有动态平衡、上下悬挂胶套松动，车架变形等等。^[1]

为检测汽车跑偏是否在规定的范围内，需要一套较为准确、完善的测试系统。^[3]检测汽车跑偏的方法有：基于光纤光栅传感器的位置坐标测量法、基于GPS的跟踪测试法、基于激光测距的直接测量法以及基于机器视觉的图像分析法。经过对比发现基于CCD的机器视觉图像分析法测试精度高、可靠性好、成本较低而且操作也较为便利，因此本次设计采用此种方法。

1.2 机器视觉