除霜试验方法和乘用车除霜试验设备与流程

本发明涉及乘用车除霜试验领域，尤其是涉及一种除霜试验方法和乘用车除霜试验设备。

背景技术：

1、除霜试验是车辆的必要试验之一，一般的，根据要求，其试验是将车辆置放于环模实验室提供的低温室外环境，将车辆浸置至少10小时以上，等待玻璃表面温度与环境温度一致后，乘员舱内或者发动机的机油温度与环境温度基本一致时，试验人员使用喷霜设备按照玻璃面积及一定的标准，将水雾均匀的喷洒在被考核的前挡风及侧窗表面，形成一层霜，结束后经过1个小时左右的时间，待霜结实后，进行除霜性能验证试验，试验过程中，试验人员需要按照一定的时间间隔对车辆前挡风玻璃及侧窗玻璃进行拍照记录，乘员舱内的人员除了需要设置空调系统的除霜模式外，还需要按照一定的要求在玻璃内表面进行划线以勾勒已经化霜区域的轮廓，记录不同时间阶段的化霜面积区域。

2、现有技术中，在整个试验准备阶段，试验人员进行人工喷霜，即将定量的水喷在低温玻璃表面凝结成霜，之后在正式试验阶段，车辆启动后，试验人员需要至少三人，其中两人在乘员舱内，负责在规定得时间使用记号笔在玻璃将已经融化得区域勾勒出边界线，另外一人，则需要同时在外面负责对车辆前挡风玻璃及侧窗进行拍照。此过程中，驾驶员需要控制油门开度以保证发动机转速得同时，还需要画线，经常会出现发动机转速不稳定，或者勾勒边界不够清晰得情况。

3、对此，一些改进的现有技术通过机器视觉技术来辅助试验，例如中国专利cn106248388a公开了一种自动除霜和除雾性能试验系统及方法，其在当除霜系统工作一段时间以后，采用摄像头拍摄车窗玻璃的图像，计算霜雾面积占比的方式来识别除霜效果，但是由于车窗玻璃是一种曲面，具有一定的曲率，虽然该除雾性能试验系统及方法公开了需要对面积进行校正，但是车窗玻璃的曲面的曲率是多变的，各位置的曲率不同，尤其是前挡风玻璃，将曲面玻璃成像为平面造成的误差过大，最终导致测试结果的不准确。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了提供一种除霜试验方法和乘用车除霜试验设备，通过标尺的方式来确定x方向和y方向的比例系数，然后采用此比例系数对拍摄的图像进行校正，得到平面图像，相比于直接采用相机拍摄的图像进行校正，可以有效提高准确性。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种除霜试验方法，包括：

4、步骤s1：在车辆玻璃上粘贴相互垂直的第一标尺和第二标尺，并以第一标尺和第二标尺的方向分别作为x方向和y方向，建立直角坐标系；

5、步骤s2：拍摄带有标尺的车辆玻璃的图像，并识别得到车辆玻璃的轮廓线，提取轮廓线各端点的坐标；

6、步骤s3：基于提取的轮廓线各端点的坐标结合标尺的刻度信息，得到分别对应于x方向和y方向的比例系数；

7、步骤s4：拍摄除霜试验的融霜过程中的车窗玻璃照片，并以得到的x方向和y方向的比例系数对车窗玻璃照片校正为平面图片；

8、步骤s5：基于校正后的平面图片，得到融霜面积及占比。

9、所述第一标尺的方向与车窗玻璃底部两侧端点的连线方向平行。

10、所述步骤s5具体包括：

11、步骤s51：提校正后的平面图片中的车辆玻璃区域，并得到车辆玻璃区域的面积；

12、步骤s52：对车辆玻璃区域进行灰度处理；

13、步骤s53：对灰度处理后的车辆玻璃区域，识别得到融霜面积；

14、步骤s54：基于融霜面积和车辆玻璃区域的面积得到融霜面积占比。

15、所述步骤s52中，具体为采用车辆玻璃区域中各像素点的rgb参数中的蓝色分量进行灰度处理。

16、所述步骤s53包括：

17、步骤s531：采用边界检测算法对灰度处理后的车辆玻璃区域进行处理，提取得到多个初始融霜区域；

18、步骤s532：对每个初始融霜区域进行滤波处理得到实际融霜区域；

19、步骤s533：累计所有实际融霜区域的面积之和作为融霜面积。

20、所述步骤s531中，将灰度值大于设定阈值的像素点定义为融霜像素点，所述初始融霜区域由多个融霜像素点组成，且对于任一融霜像素点，在其同一初始融霜区域中至少存在一个与之相邻的融霜像素点。

21、所述步骤s532包括：将像素点的数量在3个以内的初始融霜区域滤除。

22、所述步骤s532还包括：将被初始融霜区域包围的像素点的数量在3个以内的区域设置为实际融霜区域。

23、一种实现如上述的方法的乘用车除霜试验设备，包括：

24、移动固定架，其内设有用于容纳待试验的乘用车的车用车放置位；

25、前挡风玻璃移动喷霜装置和前挡风玻璃图像采集装置，设于移动固定架内；

26、驾驶位车窗玻璃移动喷霜装置和驾驶位车窗玻璃图像采集装置，设于移动固定架内；

27、副驾位车窗玻璃移动喷霜装置和副驾位车窗玻璃图像采集装置，设于移动固定架内；

28、控制器，分别连接前挡风玻璃移动喷霜装置、驾驶位车窗玻璃移动喷霜装置、副驾位车窗玻璃移动喷霜装置和前挡风玻璃图像采集装置、驾驶位车窗玻璃图像采集装置、副驾位车窗玻璃图像采集装置。

29、所述前挡风玻璃移动喷霜装置、驾驶位车窗玻璃移动喷霜装置和副驾位车窗玻璃移动喷霜装置均包括带有限位开关的线性运动模组。

30、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

31、1、通过标尺的方式来确定x方向和y方向的比例系数，然后采用此比例系数对拍摄的图像进行校正，得到平面图像，相比于直接采用相机拍摄的图像进行校正，可以有效提高准确性。

32、2、采用蓝色分量来作为灰度的依据，可以最大化区分有霜和无霜的信息。

33、3、采用边界检测算法处理后，再通过滤波，可以减少噪声，从而缩小误差提高精度。

34、4、除了滤除初始融霜区域外，对初始融霜区域中的有霜部分也进行滤波，可以进一步提高准确定。

35、5、通过设计移动固定架和移动喷霜装置，可以提供会比较稳定均匀的喷霜效果，从而提高试验的效率。

技术特征：

1.一种除霜试验方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种除霜试验方法，其特征在于，所述第一标尺的方向与车窗玻璃底部两侧端点的连线方向平行。

3.根据权利要求1所述的一种除霜试验方法，其特征在于，所述步骤s5具体包括：

4.根据权利要求3所述的一种除霜试验方法，其特征在于，所述步骤s52中，具体为采用车辆玻璃区域中各像素点的rgb参数中的蓝色分量进行灰度处理。

5.根据权利要求1所述的一种除霜试验方法，其特征在于，所述步骤s53包括：

6.根据权利要求5所述的一种除霜试验方法，其特征在于，所述步骤s531中，将灰度值大于设定阈值的像素点定义为融霜像素点，所述初始融霜区域由多个融霜像素点组成，且对于任一融霜像素点，在其同一初始融霜区域中至少存在一个与之相邻的融霜像素点。

7.根据权利要求5所述的一种除霜试验方法，其特征在于，所述步骤s532包括：将像素点的数量在3个以内的初始融霜区域滤除。

8.根据权利要求7所述的一种除霜试验方法，其特征在于，所述步骤s532还包括：将被初始融霜区域包围的像素点的数量在3个以内的区域设置为实际融霜区域。

9.一种实现如权利要求1-8中任一所述的方法的乘用车除霜试验设备，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述前挡风玻璃移动喷霜装置、驾驶位车窗玻璃移动喷霜装置和副驾位车窗玻璃移动喷霜装置均包括带有限位开关的线性运动模组。

技术总结
本发明涉及一种除霜试验方法和乘用车除霜试验设备，其中方法包括：步骤S1：在车辆玻璃上粘贴相互垂直的第一标尺和第二标尺，并以第一标尺和第二标尺的方向分别作为x方向和y方向，建立直角坐标系；步骤S2：拍摄带有标尺的车辆玻璃的图像，并识别得到车辆玻璃的轮廓线，提取轮廓线各端点的坐标；步骤S3：基于提取的轮廓线各端点的坐标结合标尺的刻度信息，得到分别对应于x方向和y方向的比例系数；步骤S4：拍摄除霜试验的融霜过程中的车窗玻璃照片，并以得到的x方向和y方向的比例系数对车窗玻璃照片校正为平面图片；步骤S5：基于校正后的平面图片，得到融霜面积及占比。与现有技术相比，本发明具有准确度高等优点。

技术研发人员：王建新,庞加斌,杨颖,贺宝琴,朱忠明
受保护的技术使用者：上海智能新能源汽车科创功能平台有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7