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根据LabVIEW的车灯日行灯自动化测验

日行灯(DaytimeRunNIngLight,DRL)是近年来兴起的一种信号灯具。一般安装在汽车前大灯中,其功效是为了使车辆在白天行驶时更容易被识别…

日行灯(Daytime RunNIng Light,DRL)是近年来鼓起的一种信号灯具。一般安装在轿车前大灯中,其成效是为了使车辆在白日行进时更简单被辨认。据统计,敞开日行灯可下降12.4%的车辆意外,以及下降26.45%的事故死亡率。开始的生产线由人眼去辨认日行灯的色彩反常和亮度反常,长期的作业会对眼睛形成较大损伤,且也会形成良品率的下降。依据这一需求,规划一种自动测验体系。该体系由两个部分构成,一是拍照一张规范日行灯图片作为模板,二是将需求测验的日行灯与之进行比较。前一部分首要完结窗口数量和方位的确认,以及窗口部分色彩特性的剖析,并将这些参数保存下来。后一部分在实践测验中,在模板图片中模板窗口方位规模内寻觅测验窗口、提取测验窗口色彩并与规范模板窗口色彩进行比较、显现测验成果和保存成果。本体系由工业数字五颜六色摄像机收集图画,图画分辨率为680×480,在确保了图画质量的一起也提高了体系的测验速度,体系能一起对多达15个测验窗口进行剖析。整个测验流程消耗的时刻不到6 s,且准确度和重复性好。

1 原理与组成

1.1 测验原理

LabVIEW是美国NI公司推出的一种依据图形化编程的软件开发工具,也是当今国际上仅有的编译型图形化编程言语,是一个规范的数据收集和仪器操控软件。本体系功用的完成首要依据NILabVIEW的机器视觉模块以及图画处理技能。体系经过摄像机收集车灯日行灯规范样灯图画作模板,以多窗口的办法将待测验的区域细分,对每一个窗口独自丈量得出色度和明度数据,以RGB模型3个重量所占的份额来表明所提取窗口模板的色彩组成,即以R、G、B各重量所占的比重来表明色彩倾向。用HSL模型中的明度重量L表亮堂度。以模板所得的亮度值以及R、G、B各重量份额在各自答应公役下组成合格模板。然后保存到配置文件,供实时检测运用。

1.2 体系框图规划

如图1所示体系首要由4部分组成:(1)图画收集,由摄像机对点亮的日行灯进行图画收集。这儿要注意摄像头光圈和焦距的调理以及白平衡的校准。所收集的图画有必要是处于亮度不饱和且色彩不失真的情况,以最挨近日行灯实在情况。(2)模板制造,以规范日行灯样件的图画作模板确认窗口的数目和方位信息,并对每个窗口进行剖析,提取出R、G、B、L的信息,并设置各个重量的可答应公役,组成测验模板。(3)图画实时处理,在对被测验产品所收集的图画上,依据测验模板上的窗口方位信息确认一切待测验窗口方位,并逐个剖析窗口得出R、G、B、L重量数据,各重量数据与测验模板相匹配,判别合格与否。(4)成果,对成果进行显现和保存。

2LabVIEW的编程完成

体系功用的完成首要依据LahVIEW中的机器视觉模块,机器视觉模块可供应很多的有关于图画处理的函数运用,且可供应杰出的人机交互界面,关于快速开发丈量体系较为便利。

2.1 前面板规划

前面板给测验供应一个友爱的界面,如图2所示,体系面板包含图画显现控件,灯操控模块、窗口挑选模块、规范规模模块和摄像头设置模块。灯操控部分可操控灯的开关情况。窗口挑选部分可界说窗口的色彩、激活情况、称号,经过截取窗口按钮可在图片中界说所选定窗口的巨细,经过挑选Active挑选项可激活窗口以将该窗口添加到测验中去,不然该窗口将不被检测。规范规模模块用来制造模板,界说公役和测验数据显现。若测验合格则指示灯为绿色,成果中不显现数据。若测验不合格,则指示灯为赤色,成果以赤色字体显现不合格的数据目标。摄像头设置模块能够设置摄像头的参数,以确保拍到的图画效果最佳。最终还可对测验的成果导出Excel文件进行剖析。

2.2 窗口模板的提取

模板的提取对整个测验成果有决定性效果。一切的测验判别均依据对规范日行灯样灯提取的模板数据来进行。日行灯一般呈条状光斑呈现,由一根光导或多颗LED灯珠组成。为了对整个条状光斑进行测验,体系以多窗口的办法将整条光斑细分,每个窗口独立成一个模板。对每个窗口进行测验则可完结对整条光斑的测验。LabVIEW中IMAQ Wind GetROI.vi可在一幅图画中恣意的划定规模作为感兴趣的区域,且回来所选区域的像素坐标。本体系以矩形来提取模板作为窗口模板。

如图3所示,程序的首要功用是选取感兴趣的区域后,双击鼠标左键,体系假如检测到鼠标有“Doubleclick event”(鼠标双击事情)产生,则退出模板收集界面,并记载下窗口的坐标信息ROI。在此,提取的窗口信息在制造模板时被保存为所收集窗口模板的信息,在后续的测验中还直接作为测验区域来对待测日行灯图画进行测验。

2.3 窗口模板剖析

如图4所示,本程序模块的首要功用是对前面提取的窗口进行剖析,提取出窗口的RGB信息及明度信息。

本功用首要由两个vi完成,别离为IMAQ Extract.vi和IMAQ ExtlractColorPlanes.vi。IMAQ Extract.vi的首要功用是在一幅图画中依据给定的规模来截取图画。这儿以窗口模板中提取的窗口信息ROI作为图画截取区域。所提取的图画区域作为待测验窗口供应后边的程序模块进行剖析。IMAQ ExtlractColorPlanes.vi首要功用是对所给定的图画进行剖析,并可选定色彩模型,包含RGB,HSL,HSV和HIS,针对特定的色彩模型作特定的特性剖析。本体系首要对RGB和HSL两个色彩模型作剖析。RGB模型用于剖析图画的三基色成分份额,HSL用来剖析图画的明度信息。然后经过直方图剖析以均值的办法得出各目标详细数据。并将详细的数据和各自的公役组成合格模板保存到配置文件供应待测日行灯测验运用。在实时检测时,从该模块得出待测窗口的数据,并与合格模板做比较,得出测验成果。

2.4 窗口图画处理

首要经过读取之前保存的日行灯规范样灯窗口模板信息得出ROI,即如图5所示的homops_hl,homops_vl,homops_hh,homops_vl所组成的矩形区域。并将这4个坐标组成成数组的办法传送到RGB—LED.vi中去,该VI依据数组表明的矩形区域截取窗口图画,对测验窗口进行定位。然后对窗口图画进行色度和明度的剖析,得出R、G、B三重量的值和明度值,并与合格模板比照,断定合格与否。并将测验成果传送到vi外。程序运用for循环的特性,对一切界说并激活的窗口进行剖析,若某一窗口呈现亮度或色度不合格,RCB—LED.vi会传递一个布尔量F给条件结构,当条件结构接收到布尔量F时,结构内部程序便对窗口测验成果进行剖析,是色度不合格仍是明度不合格,并记载窗口的编号。以便将报错信息传送到成果中显现。若RGB—LED.vi并未传送出布尔量F,则表明一切窗口的一切待测目标均合格,整个测验合格。

3 体系准确度和重复性剖析

3.1 体系准确度剖析

体系选用RGB三重量所占份额的办法来表明色彩的倾向,因而对不同色彩的图片,R、G、B三重量所占份额是不同的。图6为5张数字摄像机拍照的车灯DRL图画。其间4张色彩反常图画,DRL色彩别离偏红、偏绿、偏蓝、偏黄以及1张规范车灯DRL图画。

表1为从5张图画测得的色度和明度数据。选定一个窗口,对5张图画中的同一个窗口做色度和明度的剖析,得出数据。由数据可知体系的准确度比较高。偏红图画的R重量所占份额高达41.4%,偏绿的G重量为38%,偏蓝的B重量为44.33。关于正常图画,R、G、B三重量则较为挨近。明度与图画的最多色彩成分和最少的色彩成分的总量有关。明度越小,图画越趋于黑色。亮度越高图画越趋于亮堂的白色。表1中明度重量L的改变也契合色彩差异带来的色彩明度改变。

3.2 体系重复性剖析

这儿对色彩正常DRL图画的同一窗口作重复测验,测验次数为10次,表2为测验所得的数据。由数据可得各重量方差VAR(R)=0.0008944;VAR(G)=0.0003211;VAR(B) =0.0 003211;VAR(L) =0.0005333。各目标方差都到达万分位精度,可见数据的波动性细小,体系测得的数据值较为安稳,且体系的重复性较好。

4 结束语

体系充分运用了计算机视觉与图画处理技能在工业检测上的长处,LabVIEW可视化编程言语供应了可运用的机器视觉模块,使计算机视觉与图画处理技能结合在一起,并能供应一个智能的人工交互界面,比较传统的人眼检测办法有显着的优势:(1)测验效率高。(2)准确率高,安稳性好。(3)接连作业时刻长,节省人工成本。经过对体系进行准确度剖析和重复性剖析,验证了体系的安稳性。跟着日行灯的遍及运用,信任该体系的运用价值将越来越大。

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