（西华大学四川成都）
摘要：仪表板管梁是仪表板系统的支撑骨架，它安装在仪表板系统内部，但其对仪表板系统强度及外观质量有着直接的影响。因仪表板管梁的规格和尺寸均要符合一定的标准，汽车型号的也不同，因此仪表板管梁的尺寸存在差别。传统的测量方式是采用人工测量的方法，该方法存在着一系列的问题，本文提供了一种仪表板管梁测量中的图像处理算法，该算法根据首、末端面的图像并结合相机标定信息求出仪表板管梁的长度和平行度，方法简便，具有较好的实时性和精确性，可以极大地提高测量效率。
关键词：仪表板管梁；图像处理算法；Canny算法
1概述
仪表板管梁是仪表板系统的支撑骨架，安装在仪表板系统内部，但它对仪表板系统强度及外观质量有着直接的影响。作为汽车内饰系统的重要组成部分，其设计是一项非常复杂的过程；因与仪表板有着强相关性，其规格和尺寸均要符合一定的标准。由于汽车型号的不同，仪表板管梁的尺寸存在差别。
2问题分析
对不同的仪表板管梁需要通过测量才能确定其质量，传统的测量方式是人工测量。人工测量的劳动强度大、效率低下，而且由于采用接触式的测量方式，容易造成测量设备的损坏。为了改进仪表板管梁的测量方式，人们开始尝试采用图像处理的方法，采用图像处理的方式进行仪表板管梁的测量可以避免人工测量的缺点，但是现有的图像处理算法还存在实时性和精确性不高，处理过程比较复杂的缺点。
3仪表板管梁测量中的图像处理算法研究
图1是图像处理算法中仪表板管梁首端面图像示意图，图2是图像处理算法中仪表板管梁末端面图像示意图。图中：1-左视场中心；2-仪表板管梁；3-右视场中心，仪表板管梁测量中的图像处理算法包括如下步骤：
（1）采用相机拍摄仪表板管梁首、末端面的图像；
（2）通过动态阈值法分割出仪表板管梁目标区域(图像中像素值较低点)，f表示采集到的仪表板管梁图片，f(i，j)表示第i行j列像素值大小。具体过程为：首先，创建一个滤波模板，模板大小为MaskWidth×MaskHeight，其中MaskWidth和MaskHeight均为正奇数，模板对图像f进行卷积，然后除以模板大小，得到新的图像fmean；选取补偿值Toffset，对于满足式f(i，j)≥fmean(i，j)+Toffset的像素点在f中保留，反之舍弃；得到图像fdyn，fdyn中还存在杂散噪声的影响，通过形态学滤波去除噪声，提取出仪表板管梁目标区域图片fpipe。
（3）形态学滤波去除杂散噪声的影响；
（4）基于Canny算法拟合出仪表板管梁目标区域的边缘，将封闭的边缘分割成线段，并计算出首端面竖直方向的线段Sleft到左视场中心的加权像素距离lleft，以及Sleft与竖直方向的夹角αvertical；
（5）同理计算出末端面的竖直方向的线段Sright到右视场中心的加权像素距离lright，以及Sright与竖直方向的夹角βvertical；
（6）根据步骤（4）和步骤（5）中得到的结果并结合相机的标定信息求出仪表板管梁的长度L和平行度ψ。
其中仪表板管梁的长度L的计算公式如下：T为左、右视场中心间距，Δl为每像素对应的实际长度，Ccenter_left和Ccenter_rightt分别为左右视场的中心点，fobj_left和fobj_right分别表示左右视场中的目标区域。
仪表板管梁的平行度ψ的计算公式如下：
ψ＝|αvertical-βvertical|
其中：αvertical是首端面竖直方向的线段Sleft与竖直方向的夹角，βvertical是末端面竖直方向的线段Sright与竖直方向的夹角。
4结论
综上所述，传统人工测量方法劳动强度大、效率低下，而且由于采用接触式的测量方式，容易造成测量设备的损坏。本文采用图像处理的方式进行仪表板管梁的测量可以避免人工测量的缺点。同时该方法简便，具有较好的实时性和精确性，提高了测量效率，降低了劳动强度；并且通用性较强，维护成本较低，具有一定的应用价值。
5参考文献
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