[发明专利]低温仓环境下汽车除霜试验用的前挡玻璃面积获取方法

摘要

本发明公开了一种基于低温仓环境下汽车除霜试验用的前挡玻璃面积获取方法，其步骤包括：基于低温仓环境下通过摄像机采集、保存前挡玻璃原始图，对其进行标定获得系数；根据图像灰度跳变差值规律确定前挡玻璃原图中车窗边界坐标点，计算出前挡玻璃像素面积，已知标定系数获取前挡玻璃实际面积。本发明基于摄像机系统计算前挡玻璃面积，省时省力，自动化测试方便高效，减小了人工测量误差，适用于不同类型的汽车自动计算并实时显示其前挡玻璃的面积值。

主权项

1.一种基于低温仓环境下汽车除霜试验用的前挡玻璃面积获取方法，其特征是按如下步骤进行：步骤1、在汽车前挡玻璃的中心区域覆盖一圆形点阵标定板；并在所述低温仓下利用摄像机采集带有所述圆形点阵标定板的前挡玻璃原图A；步骤2、利用式(1)得到标定系数k：式(1)中，L1表示所述圆形点阵标定板中相邻两圆点之间的实际距离；P1表示所述前挡玻璃原图A中，所述圆形点阵标定板中相邻两圆点之间的像素距离；步骤3、计算所述前挡玻璃原图A中前挡玻璃边界上坐标点：步骤3.1、以所述前挡玻璃原图A的任意一顶点作为原点O，以与所述原点O相邻的两条边分别作为X轴和Y轴，建立图像坐标系O‑XY；步骤3.2、在所述前挡玻璃原图A上选定前挡玻璃区域R1以及圆形点阵标定板区域R2；步骤3.3、将所述圆形点阵标定板区域R2上任意一条边界上的点记为pi；步骤3.4、以所述点pi为起始点，向前挡玻璃区域R1的上边界作垂线，并在所述前挡玻璃区域R1的上边界上形成1个交点，记为pi,上；步骤3.5、计算所述点pi与交点pi,上连线上所有点的灰度值，并计算相邻两个点的灰度值的差值，选取最大差值绝对值对应的两点中的一点作为前挡玻璃上相应的拟边界点bi,上；步骤3.6、遍历所述点pi与交点pi,上连线上所有点，并分别作为起始点，向前挡玻璃区域R1的左边界和右边界作垂线，得到一系列的交点；步骤3.7、根据步骤3.4计算得到所有起始点与其相应交点连线上最大差值绝对值所对应中灰度值较低的一点作为前挡玻璃的左上斜边和右上斜边的拟边界点；步骤3.8、以所述点pi为起始点，向前挡玻璃区域R1的下边界作垂线，并在所述前挡玻璃区域R1的下边界上形成1个交点，记为pi,下；步骤3.9、根据步骤4.4‑步骤4.5，得到前挡玻璃的左下斜边和右下斜边的拟边界点；步骤4.9、以所述点pi为起始点，向前挡玻璃区域R1的左边界作垂线，并在所述前挡玻璃区域R1的左边界上形成1个交点，记为pi,左；步骤4.10、根据步骤4.4，得到前挡玻璃上相应的拟边界点bi,左；步骤4.11、遍历所述点pi与交点pi,左连线上所有点，并分别作为起始点，向前挡玻璃区域R1的上边界和下边界作垂线，得到一系列的交点；步骤4.12、根据步骤4.6，得到前挡玻璃的左上边和左下边的拟边界点；步骤4.13、以所述点pi为起始点，向前挡玻璃区域R1的右边界作垂线，并在所述前挡玻璃区域R1的右边界上形成1个交点，记为pi,右；步骤4.14、根据步骤4.4，得到前挡玻璃上相应的拟边界点bi,右；步骤4.15、遍历所述点pi与交点pi,右连线上所有点，并分别作为起始点，向前挡玻璃区域R1的上边界和下边界作垂线，得到一系列的交点；步骤4.16、根据步骤4.6，得到前挡玻璃的右上边和右下边的拟边界点；由所述左上斜边和右上斜边的拟边界点、左下斜边和右下斜边的拟边界点、左上边和左下边的拟边界点和右上边和右下边的拟边界点构成所述前挡玻璃上所有边界上的拟边界点；步骤5、筛选所述前挡玻璃上的拟边界点，剔除干扰点；步骤5.1、将所述左上斜边的拟边界点以及左下斜边的拟边界点进行线性拟合，得到左斜边的拟合线，将所述左斜边的拟合线外的所有点作为干扰点并删除，从而得到所述前挡玻璃的左斜边的边界点；步骤5.2、将所述右上斜边的拟边界点以及右下斜边的拟边界点进行线性拟合，得到右斜边的拟合线，将所述右斜边的拟合线外的所有点作为干扰点并删除，从而得到所述前挡玻璃的右斜边的边界点；步骤5.3、将所述左上边的拟边界点以及右上边的拟边界点进行线性拟合，得到上边的拟合线，将所述上边的拟合线外的所有点作为干扰点并删除，从而得到所述前挡玻璃的上边的边界点；步骤5.4、将所述左下边的拟边界点以及右下边的拟边界点进行线性拟合，得到下边的拟合线，将所述下边的拟合线外的所有点作为干扰点并删除，从而得到所述前挡玻璃的下边的边界点；由所述前挡玻璃的左斜边的边界点、右斜边的边界点、上边的边界点和下边的边界点构成所述前挡玻璃的边界点并形成所述前挡玻璃的封闭边界图形；步骤6、将所述前挡玻璃的封闭边界图形分割成多个三角形，并利用式(2)得到所述前挡玻璃的封闭边界图形的像素面积S1：式(2)中，k表示所述前挡玻璃封闭边界图形上第k个顶点，k＝1,2,...,m；m表示所述封闭边界图形的顶点总数；xk表示所述前挡玻璃的边界上第k个顶点在X轴上的坐标值；yk表示所述前挡玻璃的边界上第k个顶点在Y轴上的坐标值；xk+1表示所述前挡玻璃的边界上第k+1个顶点在X轴上的坐标值；yk+1表示所述前挡玻璃的边界上第k+1个顶点在Y轴上的坐标值；步骤7、利用式(3)得到所述前挡玻璃的实际面积S2：S2＝k2·S1   (3)。