[发明专利]基于图像处理的制动间隙宽度测量方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种制动间隙宽度测量方法和设备，属于宽度计量领域。

背景技术

制动器是保障汽车行驶安全性的一个重要部件，而制动间隙的数值是影响汽车制动器制动性能的关键因素。在汽车装配和维修过程中，需要对制动间隙进行精确测量。目前，对制动间隙的测量方法主要有两类，一类是采用测量制动鼓内径和制动蹄外径，然后取两者差值的方法实现，这种方法操作麻烦；另一类是利用基于传感器的测距仪进行测量，测距仪的造价较高。因此，市场上迫切需要能够方便、准确地测量制动间隙的设备和方法。

发明内容

为了满足汽车装配和维修市场的需求，改进制动间隙宽度测量方式，将人工手动测量转变为计算机自动测量，使操作更加简单方便，同时提高测量精度，本发明提供一种基于图像处理的制动间隙宽度测量方法和设备。采用本发明的方法，利用光源、相机并辅之以简单的计算就可完成测量，具有操作简单、灵活和成本较低的优点。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于图像处理的制动间隙宽度测量方法，该方法在制动间隙的一侧放置光源，在另一侧拍摄缝隙图像，通过对缝隙图像进行图像处理，得到制动间隙宽度值，包括如下步骤：

（1）相机定标：取标准尺寸的样本，用相机对其拍摄，记录不同拍摄距离下，每单位宽度的物体在所成图像中的像素宽度值，做成查询表；

（2）缝隙图像采集：用已定标的相机对准制动间隙并贴紧，拍摄另一侧光源发出的光线透过制动间隙后形成的缝隙图像；

（3）缝隙检测：对步骤（2）中得到的缝隙图像，通过边缘检测、霍夫变换、直线矫正算法检测出缝隙的位置，并得到缝隙在图像中的像素宽度值，单位是像素；

（4）制动间隙物理宽度计算：根据实际拍摄距离和步骤（1）中形成的查询表，得到该拍摄距离下每单位宽度的物体在所成图像中的像素宽度值dp，假设步骤（3）中得到的缝隙在图像中的像素宽度值为Δdp，则制动间隙的物理宽度为Δd＝Δdp/dp。

优选地，步骤（1）中记录的不同拍摄距离，按照常规工件的可选尺寸确定。

优选地，步骤（1）中所述的每单位宽度取十分之一毫米，这个精度可基本满足测量要求。

优选地，步骤（2）中，相机光轴、制动间隙纵深方向和光源发出的光线三者是平行的，这样得到的拍摄效果最好。

优选地，所述光源采用平行光源，光源宽度应大于缝隙宽度，且有一定的光强，保证相机能够拍摄到缝隙图像。

优选地，一次测量中进行多次拍摄，得到缝隙在图像中的多个像素宽度值后取平均值，作为最终的像素宽度值，可进一步提高测量精度。

一种基于图像处理的制动间隙宽度测量设备，该设备包括光源、图像采集装置、计算装置和将各部件位置进行固定和调节的定位装置，其特征在于：在制动间隙测量位置的一侧安放光源，另一侧安放图像采集装置，所述光源为平行光源，光源宽度大于缝隙宽度，且有一定的光强，以保证能够拍摄到缝隙图像为准，定位装置对光源、图像采集装置的位置进行调节和固定，使光源发出的光线平行穿过制动间隙，图像采集装置的镜头对准并贴紧制动间隙，且图像采集装置的光轴与制动间隙纵深方向平行；图像采集装置拍摄光线透过制动间隙后的缝隙图片，计算装置对缝隙图片进行处理，检测出缝隙的位置奥杰并得到缝隙在图片中的宽度，结合定标数据，得到制动间隙宽度值。

优选地，定标数据为不同拍摄距离下，每单位宽度的物体在所成图像中的像素宽度值，所述不同拍摄距离，按照常规工件的可选尺寸确定。

优选地，所述的每单位宽度取十分之一毫米。

优选地，计算装置对于拍摄得到的缝隙图像，通过边缘检测、霍夫变换、直线矫正算法检测出缝隙的位置，并得到缝隙在图像中的像素值Δdp，然后计算制动间隙的物理宽度为Δd＝Δdp/dp，其中dp为该拍摄距离下每单位宽度的物体在所成图像中的像素宽度值。

附图说明

图1是说明本发明方法的各步骤及其之间相互关系的框图；

图2是拍摄的制动间隙图像；

具体实施方式

本发明的制动间隙宽度测量技术先通过相机拍摄包含有缝隙的图像，然后采用图像处理技术检测出缝隙在图像中的像素宽度，结合定标数据可以得到缝隙的物理宽度。

图1是本发明的实现框图，根据框图，本发明包括以下具体步骤：