[发明专利]基于激光指示及图像识别的挂车跟踪能力测试方法

说明书

本发明为一种基于激光指示和图像识别的挂车跟踪能力测试方法。测试方法基于测试系统完成，测试系统包括激光指示器、主控系统、摄像机、接收板和无线路由器；方法包括如下步骤：(1)装配测试系统；(2)摄像机标定，确定“尺寸/像素”；(3)进行初始化：车辆静止时，开启激光指示器，将激光指示器在接收板上的位置中心定义为标准位即零点；(4)开始测试：车辆在测试场地直线行驶，采集在行驶中激光指示器在接收板上的激光光斑与零点之间的横向距离。本发明基于图像识别算法实现挂车跟踪能力的测试，系统测试自动化程度高、测试速度快且受环境影响小，有效提高了挂车跟踪能力测试的精度和效率。

技术领域

本发明属于挂车跟踪能力测试技术领域，特别是涉及一种基于激光指示和图像识别的挂车跟踪能力测试方法。

背景技术

挂车跟踪能力由挂车在行驶过程中的轮胎轨迹偏移量来表征，偏移量的大小影响汽车列车行驶的安全性和通过性，在挂车研发和试验过程中跟踪能力已成为一项重要的安全指标。目前挂车跟踪能力的测试方法主要依靠滴水法和GPS检测法，但滴水法会在地面上残留液体，不利于连续多次试验，且检测的轨迹完整度较低，漏检率较高，同时滴水装置喷出的液体易受周围气流和风速影响，试验结果可靠性较低；差分GPS测试设备成本较高，对不同车型需要重新标定，不适用大范围推广。

激光具有高方向性、单色性、高亮度以及相干性好的优点，激光指示器投映一个光点或一条光线指向物体，用来明确指示预定位置，也可表征指示器发射位置。

图像识别是计算机对图像进行处理、分析和理解，以分类、捕捉或描绘图像中的目标物体，它是一种涉及数学、物理、电子、计算机软硬件的综合科学技术。近年来随着深度学习的发展，图像识别技术获得了长足的进步，目前被广泛应用于公共安全、生物、工业、农业、交通、医疗等领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于激光指示及图像识别的挂车跟踪能力测试方法，用于改善挂车跟踪能力测量条件，在实现挂车跟踪能力的精确测试的同时降低测试成本。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于激光指示及图像识别的挂车跟踪能力测试方法，测试方法基于测试系统完成，测试系统包括激光指示器、主控系统、摄像机、接收板和无线路由器；方法包括如下步骤：

步骤(1)：装配测试系统：将激光指示器装配于牵引车后轴车板，接收板装配在挂车后轴车板，摄像机放置于接收板后侧用于采集接收板的图像、并将图像发送给主控系统，主控系统包括控制模块和图像识别模块；

步骤(2)：摄像机标定，确定“尺寸/像素”；

步骤(3)：进行初始化：车辆静止时，开启激光指示器，将激光指示器在接收板上的位置中心定义为标准位即零点；

步骤(4)：开始测试：车辆在测试场地直线行驶，采集在行驶中激光指示器在接收板上的激光光斑与零点之间的横向距离。

进一步的，激光指示器发射的激光为氦氖激光，有效射程大于1千米，接收板上的激光光斑直径小于2毫米。

进一步的，激光指示器通过云台固定于牵引车后轴车板中央，云台高度可调；

接收板竖直放置于挂车后轴车板上，接收板高度可调，云台和接收板同时调整确保激光光斑尽量位于接收板中央；

摄像机安装在三角架上，三脚架高度可调。

进一步的，云台包括基座、俯仰轴机构、云台控制模块和高度调节机构；

云台基座设有安装孔，通过自攻螺丝与支架固定于车板；

俯仰轴机构用于安装激光指示器，安装方式为磁吸式；

云台控制模块包括云台控制器、惯性测量模块、电源模块和电机，云台控制器控制电机带动激光指示器做绕俯仰轴的俯仰运动，电机为有刷电机；