一種汽車燈裝配中的光型自動檢測引導的控制系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車燈裝配中的光型自動檢測引導的控制系統(tǒng)和方法,該系統(tǒng)包括:主控制模塊(1)、內部/外部存儲器模塊(2)、攝像頭模塊(3)、VGA顯示接口模塊(4)、以太網絡模塊(5)、電源模塊(6)、系統(tǒng)時鐘模塊(7)、復位模塊(8)、串口模塊(9)、USB模塊(10)、GPIO模塊(11)、JTAG模塊(12),主控制模塊(1)為ARM微控制器,分別與內部/外部存儲器模塊(2)、攝像頭模塊(3)、VGA顯示接口模塊(4)、以太網絡模塊(5)、電源模塊(6)、系統(tǒng)時鐘模塊(7)、復位模塊(8)、串口模塊(9)、USB模塊(10)、GPIO模塊(11)、JTAG模塊(12)連接,負責接收輸入或輸出控制信號,用于實現(xiàn)車燈裝配中的光型自動檢測。該系統(tǒng)能夠提高車燈檢測的效率,節(jié)省車燈裝配人工提高車燈裝配,能為不同廠家的車燈裝配提供統(tǒng)一標準。
【專利說明】一種汽車燈裝配中的光型自動檢測引導的控制系統(tǒng)和方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是一種汽車燈裝配中的光型自動檢測引導的控制系統(tǒng)和方法,屬于 汽車燈裝配檢測【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 目前,車燈裝配中的光型檢測系統(tǒng)裝置一般有以下幾種: (1) .傳統(tǒng)的人工對車燈裝配中的光型檢測系統(tǒng)裝置。按照車燈裝配標準要求,使用人 工的方法車燈裝配進行測試,其檢測的精度容易產生人為主觀誤差,且效率低; (2) .機械式車燈裝配中的光型對位檢測裝置。該檢測裝置機械結構復雜,精度要求 高,且配套設備多,制造成本較高; (3) .基于CCD光學成像車燈裝配中的光型檢測裝置。使用攝像頭和圖像采集卡,獲取 相關光型的圖像,對車燈裝配進行檢測,但是,檢測裝置的照度標定難度較大,計算復雜,且 制造成本高。
[0003] 綜上所述,現(xiàn)有車燈裝配中的光型檢測裝置和方法的檢測效率低,制造成本高,且 檢測標準化不統(tǒng)一。
【發(fā)明內容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的問題和不足,提供一種汽車燈裝配中的光 型自動檢測引導的控制系統(tǒng)和方法,能夠提高車燈檢測的效率,節(jié)省車燈裝配人工,能為不 同廠家的車燈裝配提供統(tǒng)一標準。為達到上述目的,本發(fā)明的構思是:設計一種汽車燈裝配 中的光型自動檢測引導的控制系統(tǒng),取代人工車燈裝配中的光型檢測,使用了視頻圖像檢 測算法和模式識別方法,實時采集到的車燈裝配中的車燈光型圖像,進行客觀的分析和判 斷,將檢測結果和引導方向傳遞給車燈裝配控制系統(tǒng),從而實現(xiàn)車燈光型自動校準檢測。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的構思,本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn): 一種汽車燈裝配中的光型自動檢測引導的控制系統(tǒng),該系統(tǒng)具體包括:主控制模塊1、 內部/外部存儲器模塊2、攝像頭模塊3、VGA顯示接口模塊4、以太網絡模塊5、電源模塊6、 系統(tǒng)時鐘模塊7、復位模塊8、串口模塊9、USB模塊10、GP10模塊11、JTAG模塊12,主控制 模塊1為ARM微控制器,分別與內部/外部存儲器模塊2、攝像頭模塊3、VGA顯示接口模塊 4、以太網絡模塊5、電源模塊6、系統(tǒng)時鐘模塊7、復位模塊8、串口模塊9、USB模塊10、GPI0 模塊11、JTAG模塊12連接,負責接收輸入或輸出控制信號,用于實現(xiàn)車燈裝配中的光型自 動檢測,其特征在于,所述的主控制模塊1 :為ARM微控制器,負責初始化各模塊;對內部/ 外部存儲器模塊2進行訪問控制;從攝像頭模塊3中讀取圖像信號數(shù)據(jù),執(zhí)行車燈配光性能 檢測的相關算法和處理流程;將執(zhí)行結果和處理的圖像信號輸出到VGA顯示接口模塊4,在 LED顯示設備中顯示;根據(jù)用戶預定義的輸出類型,通過串口模塊9、以太網絡模塊5實時地 將裝配方向和執(zhí)行結果,傳輸給裝配線上的執(zhí)行接收端; 所述的內部/外部存儲器模塊2 :包括內置同步動態(tài)隨機存儲器(SDRAM存儲器)、外擴 靜態(tài)隨機存儲器(SRAM存儲器)和閃存存儲器(FLASH存儲器),其中:SDRAM存儲器用于 存儲程序運行時的代碼,SRAM存儲器用于存儲攝像頭的圖像數(shù)據(jù),F(xiàn)LASH存儲器用于存儲 系統(tǒng)程序和系統(tǒng)配置參數(shù); 所述的攝像頭模塊3 :負責捕獲車燈光型圖像傳輸至主控制模塊1 ; 所述的VGA顯示接口模塊4 :負責將圖像數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示屏上; 所述的以太網絡模塊5 :負責實現(xiàn)以太網絡通訊功能; 所述的電源模塊6 :負責給整個控制器系統(tǒng)中的各模塊提供正常的工作電源; 系統(tǒng)時鐘模塊7 :負責為主控制模塊1提供相應的晶振; 所述的復位模塊8 :若主控制模塊1出現(xiàn)故障時,電源模塊6停止供電,且進行重啟; 所述的串口模塊9 :負責實現(xiàn)串口通訊; 所述的USB模塊10 :負責主控制模塊1和U盤之間的USB數(shù)據(jù)通訊,使用DMA技術按 照USB協(xié)議完成數(shù)據(jù)的讀寫,存儲每次執(zhí)行后的日志信息和執(zhí)行結果; 所述的GPIO模塊11 :負責將主控制模塊1的相關操作結果數(shù)據(jù)鎖存輸出至輸入輸出 信號接口模塊,負責將外部開關信號及伺服信號鎖存輸入到主控模塊中; 所述的JTAG模塊12 :系統(tǒng)程序燒寫接口,實現(xiàn)在線調試等功能。
[0006] -種汽車燈裝配中的光型自動檢測引導的控制方法,采用上述系統(tǒng)進行車燈裝配 的自動光型檢測引導控制,其檢測引導控制步驟如下: (1) .根據(jù)用戶的車燈類型分別設置前照燈標準光型的數(shù)據(jù)模型和后照燈標準光型的 數(shù)據(jù)模型, 所述的前照燈標準光型的數(shù)據(jù)模型包括車燈類型名、前照燈的遠光燈圖像采集間隔時 間; 所述的后照燈標準光型的數(shù)據(jù)模型包括車燈類型名、標準車燈光型、圖像采集間隔時 間、車燈光型彩色圖像; (2) .使用攝像頭采集待檢測區(qū)域內的車燈光型彩色圖像; (3) .將攝像頭采集待檢測區(qū)域內的RGB空間中的車燈光型彩色圖像進行歸一化灰度 處理,得到歸一化灰度后的車燈光型彩色圖像,其像素值[0-255]區(qū)間; (4) .采用高斯濾波對歸一化灰度后的車燈光型圖像進行去噪聲,得到去噪后的車燈 光型圖像; (5) .設置標準車燈光數(shù)據(jù)模型,分別將去噪后的前照燈的遠光燈型圖像、前照燈的近 光燈型圖像,后照車燈的光型圖像與配置中的標準光型的數(shù)據(jù)模型進行對比,獲取前照燈 的遠光燈的中心位置;獲取前照燈的近光燈的拐點位置;獲取后照燈的LED的強度; (6) .根據(jù)前照燈與標準數(shù)據(jù)模型的比較結果; 上述步驟(5)所述的設置標準車燈光數(shù)據(jù)模型,分別將去噪后的前照燈的遠光燈型圖 像、前照燈的近光燈型圖像,后照燈的光型圖像與配置中的標準光型的數(shù)據(jù)模型進行對比, 獲取前照燈的遠光燈的中心位置;獲取前照燈的近光燈的拐點位置;獲取后照燈的LED的 強度,其具體步驟: (5-1).計算去噪后的灰度圖像中各亮光聚集區(qū)域的灰度均方差、灰度平均值; (5-2).將標準遠光型區(qū)域和候選光型區(qū)域匹配,匹配代價之和最小的值作為最終的 檢測區(qū)域的結果,計算標準光型區(qū)域與候選光型區(qū)域匹配兩區(qū)域所需要花費的代價,記為 Cij,其表達式為:
【權利要求】
1. 一種汽車燈裝配中的光型自動檢測引導的控制系統(tǒng),該系統(tǒng)具體包括:主控制模塊 (1) 、內部/外部存儲器模塊(2)、攝像頭模塊(3)、VGA顯示接口模塊(4)、以太網絡模塊 (5)、電源模塊(6)、系統(tǒng)時鐘模塊(7)、復位模塊(8)、串口模塊(9)、USB模塊(10)、GPIO模 塊(11)、JTAG模塊(12),主控制模塊(1)為ARM微控制器,分別與內部/外部存儲器模塊 (2) 、攝像頭模塊(3)、VGA顯示接口模塊(4)、以太網絡模塊(5)、電源模塊(6)、系統(tǒng)時鐘模 塊(7)、復位模塊(8)、串口模塊(9)、USB模塊(10)、GPI0模塊(11)、JTAG模塊(12)連接, 負責接收輸入或輸出控制信號,用于實現(xiàn)車燈裝配中的光型自動檢測,其特征在于, 所述的主控制模塊(1):為ARM微控制器,負責初始化各模塊;對內部/外部存儲器模 塊(2)進行訪問控制;從攝像頭模塊(3)中讀取圖像信號數(shù)據(jù),執(zhí)行車燈配光性能檢測的相 關算法和處理流程;將執(zhí)行結果和處理的圖像信號輸出到VGA顯示接口模塊(4),在LED顯 示設備中顯示;根據(jù)用戶預定義的輸出類型,通過串口模塊(9)、以太網絡模塊(5)實時地 將裝配方向和執(zhí)行結果,傳輸給裝配線上的執(zhí)行接收端; 所述的內部/外部存儲器模塊(2):包括內置同步動態(tài)隨機存儲器(SDRAM存儲器)、外 擴靜態(tài)隨機存儲器(SRAM存儲器)和閃存存儲器(FLASH存儲器),其中:SDRAM存儲器用 于存儲程序運行時的代碼,SRAM存儲器用于存儲攝像頭的圖像數(shù)據(jù),F(xiàn)LASH存儲器用于存 儲系統(tǒng)程序和系統(tǒng)配置參數(shù); 所述的攝像頭模塊(3):負責捕獲車燈光型圖像傳輸至主控制模塊(1); 所述的VGA顯示接口模塊(4):負責將圖像數(shù)據(jù)顯示在液晶顯示屏上; 所述的以太網絡模塊(5):負責實現(xiàn)以太網絡通訊功能; 所述的電源模塊(6):負責給整個控制器系統(tǒng)中的各模塊提供正常的工作電源; 系統(tǒng)時鐘模塊(7):負責為主控制模塊(1)提供相應的晶振; 所述的復位模塊(8):若主控制模塊(1)出現(xiàn)故障時,電源模塊(6)停止供電,且進行 重啟; 所述的串口模塊(9):負責實現(xiàn)串口通訊; 所述的USB模塊(10):負責主控制模塊⑴和U盤之間的USB數(shù)據(jù)通訊,使用DMA技 術按照USB協(xié)議完成數(shù)據(jù)的讀寫,存儲每次執(zhí)行后的日志信息和執(zhí)行結果; 所述的GPIO模塊(11):負責將主控制模塊(1)的相關操作結果數(shù)據(jù)鎖存輸出至輸入 輸出信號接口模塊,負責將外部開關信號及伺服信號鎖存輸入到主控制模塊(1)中; 所述的JTAG模塊(12):系統(tǒng)程序燒寫接口,實現(xiàn)在線調試等功能。
2. -種汽車燈裝配中的光型自動檢測引導的控制方法,采用上述系統(tǒng)進行車燈裝配的 自動光型檢測引導控制,其檢測引導控制步驟如下: 根據(jù)用戶的車燈類型分別設置前照燈標準光型的數(shù)據(jù)模型和后照燈標準光型的數(shù)據(jù) 模型, 所述的前照燈標準光型的數(shù)據(jù)模型包括車燈類型名、前照燈的遠光燈圖像采集間隔時 間; 所述的后照燈標準光型的數(shù)據(jù)模型包括車燈類型名、標準車燈光型、圖像采集間隔時 間、車燈光型彩色圖像; 使用攝像頭采集待檢測區(qū)域內的車燈光型彩色圖像; 將攝像頭采集待檢測區(qū)域內的RGB空間中的車燈光型彩色圖像進行歸一化灰度處理, 得到歸一化灰度后的車燈光型彩色圖像,其像素值[0-255]區(qū)間; 采用高斯濾波對歸一灰度化后的車燈光型圖像進行去噪聲,得到去噪后的車燈光型圖 像; 設置標準車燈光數(shù)據(jù)模型,分別將去噪后的前照燈的遠光燈型圖像、前照燈的近光燈 型圖像,后照車燈的光型圖像與配置中的標準光型的數(shù)據(jù)模型進行對比,獲取前照燈的遠 光燈的中心位置;獲取前照燈的近光燈的拐點位置;獲取后照燈的LED的強度; 根據(jù)前照燈與標準數(shù)據(jù)模型的比較結果。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種汽車燈裝配中的光型自動檢測引導的控制方法,其特征 在于,上述步驟(5)所述的設置標準車燈光數(shù)據(jù)模型,分別將去噪后的前照燈的遠光燈型 圖像、前照燈的近光燈型圖像,后照燈的光型圖像與配置中的標準光型的數(shù)據(jù)模型進行對 t匕,獲取前照燈的遠光燈的中心位置;獲取前照燈的近光燈的拐點位置;獲取后照燈的LED 的強度,其具體步驟: (5-1).計算去噪后的灰度圖像中各亮光聚集區(qū)域的灰度均方差、灰度平均值; (5-2).將標準遠光型區(qū)域和候選光型區(qū)域匹配,匹配代價之和最小的值作為最終的 檢測區(qū)域的結果,計算標準光型區(qū)域與候選光型區(qū)域匹配兩區(qū)域所需要花費的代價,記為 Cw其表達式為:
其中,Pi為標準光型區(qū)域,qi為候選光型區(qū)域; (5-3).計算檢測區(qū)域的參數(shù):計算上一步驟獲取的檢測區(qū)域的中心位置和強度,該區(qū) 域的幾何中心就是遠光中心位置,該區(qū)域的最大亮度的加權平均值就是該區(qū)域的強度。
4. 根據(jù)權利要求3所述的一種汽車燈裝配中的光型自動檢測引導的控制方法,其特征 在于,上述步驟(6)所述的根據(jù)前照燈與標準數(shù)據(jù)模型的比較結果; (6-1).檢測結果輸出:根據(jù)前照燈和后照燈與標準數(shù)據(jù)模型的比較結果; (6-2).檢測狀態(tài)輸出:將檢測結果輸出到液晶顯示屏,提供給用戶觀測; (6-3).操作日志存儲:將檢測結果,以日志方式進行存儲。
【文檔編號】G01M11/00GK104048811SQ201410255201
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權日:2014年6月10日
【發(fā)明者】陳一民, 鄒一波, 董虹, 黃晨, 嚴玉若, 張典華, 張云華, 李澤宇 申請人:上海大學