一种汽车座椅安全带上固定点的位移跟踪测试装置及方法

摘要

本发明提供一种汽车座椅安全带上固定点的位移跟踪测试装置及方法，该装置包括固定在支架上的两台摄像机，其中一台设置在被测座椅的上方，另一台设置在被测座椅的左侧或右侧，所述两台摄像机分别通过图像采集卡与计算机连接；所述计算机包括图像接收模块、对应关系确定模块、坐标提取模块、位移计算模块和比较判断模块。本发明还提供一种汽车座椅安全带上固定点的位移跟踪测试方法。本发明能够实现对设置在汽车座椅上的安全带上固定点在受力时位移变化情况的实时跟踪，精确测定安全带上固定点在受力后的位移变化，改变了利用人员校对规定边界以及利用视觉观测的现状，节省了人力成本，提高了测量精度。

说明书

技术领域

本发明涉及汽车座椅安全带固定点强度测试技术领域，具体是一种汽车座椅安全带上固定点的位移跟踪测试装置及方法。

 

背景技术

目前，一些汽车座椅的安全带上固定点设置在汽车座椅上，这种布置形式对座椅骨架的强度要求很高，座椅骨架必须具有很强的抗冲击能力，才能在紧急事故时保证能够很好地保护乘员。GB法规要求对于该种类型的安全带上固定点在受力情况下其位移不能超过规定的边界范围。同时GB14167-2013新法规要求M1类及M2类小于3.5T的轿车后排前向座椅必须设置三点式安全带，这样更增加了安全带上固定点设置在座椅上的概率。为了方便考察设置在汽车座椅上的安全带上固定点的位移变化情况，需要一套专用装置来进行测试。目前一般采用的是对比观测的方法，需要耗费人力对每次试验进行规定边界范围找取。这样不仅造成人力资源浪费，同时通过人眼的观测也极易造成测量的偏差，另外也不能实现位移变化情况的实时监测。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车座椅安全带上固定点的位移跟踪测试装置及方法，通过该装置及方法能够实现对设置在汽车座椅上的安全带上固定点的位移变化情况进行实时精确测量。

本发明的技术方案为：

一种汽车座椅安全带上固定点的位移跟踪测试装置，包括固定在支架上的两台摄像机，其中一台设置在被测座椅的上方，另一台设置在被测座椅的左侧或右侧，所述两台摄像机分别通过图像采集卡与计算机连接；所述计算机包括图像接收模块、对应关系确定模块、坐标提取模块、位移计算模块和比较判断模块；

所述图像接收模块，用于接收两台摄像机实时采集的图像；

所述对应关系确定模块，用于确定世界坐标系与成像坐标系的对应关系，具体是用于对接收到的两台摄像机拍摄的包含两个参照物在内的初始图像进行处理，得到两个参照物的成像距离，将两个参照物的实际距离与成像距离之间的比例关系确定为世界坐标系与成像坐标系的对应关系；

所述坐标提取模块，用于根据设置在被测座椅上的安全带上固定点在两台摄像机拍摄的图像中的坐标，计算出该安全带上固定点在成像坐标系中的三维坐标；

所述位移计算模块，用于将设置在被测座椅上的安全带上固定点在成像坐标系中的实时三维坐标与初始三维坐标相减，得到该安全带上固定点在成像坐标系中的实时位移，根据世界坐标系与成像坐标系的对应关系，计算出该安全带上固定点在世界坐标系中的实时位移；

所述比较判断模块，用于将设置在被测座椅上的安全带上固定点在世界坐标系中的实时位移与预设的限定值进行比较，判断该安全带上固定点的位移是否符合要求。

所述的一种汽车座椅安全带上固定点的位移跟踪测试方法，包括以下步骤：

（1）将两台摄像机分别固定在支架上，使其中一台位于被测座椅的上方，另一台位于被测座椅的左侧或右侧；调整两台摄像机的焦距，使两个参照物和设置在被测座椅上的安全带上固定点所在区域均处于两台摄像机的摄录视野之内，然后保持两台摄像机的焦距不变；

（2）测量两个参照物之间的实际距离，并将测量结果输入计算机；计算机对接收到的两台摄像机拍摄的包含两个参照物在内的初始图像进行处理，得到两个参照物的成像距离；确定两个参照物的实际距离与成像距离之间的比例关系为世界坐标系与成像坐标系的对应关系；

（3）对设置在被测座椅上的安全带上固定点进行直径不大于10mm的圆形特定颜色标识，并对其施加GB14167规定载荷；在该安全带上固定点被加载过程中，利用两台摄像机对其进行跟踪拍摄，拍摄的图像通过图像采集卡输入计算机进行处理：

（4）计算机根据已进行颜色标识过的该安全带上固定点在两台摄像机拍摄的图像中的坐标，计算出该安全带上固定点在成像坐标系中的三维坐标，将实时三维坐标与初始三维坐标相减，得到该安全带上固定点在成像坐标系中的实时位移；

（5）根据世界坐标系与成像坐标系的对应关系，计算出该安全带上固定点在世界坐标系中的实时位移，将计算结果与预设的限定值进行比较，判断该安全带上固定点的位移是否符合要求。

由上述技术方案可知，本发明能够实现对设置在汽车座椅上的安全带上固定点在受力时位移变化情况的实时跟踪，精确测定安全带上固定点在受力后的位移变化，改变了利用人员校对规定边界以及利用视觉观测的现状，节省了人力成本，提高了测量精度。

附图说明

图1是本发明的装置结构示意图；

图2是本发明的座椅安全带上固定点受力后位移变化路径轨迹图。

 

具体实施方式

如图1所示，一种汽车座椅安全带上固定点的位移跟踪测试装置，包括设置在被测座椅1上方的第一摄像机2、设置在被测座椅1左侧或右侧的第二摄像机3，第一摄像机2和第二摄像机3均固定在支架6上。第一摄像机2用于拍摄设置在被测座椅1上的安全带上固定点11（以下简称安全带上固定点）的前后位移图像（X轴），第二摄像机3用于拍摄安全带上固定点11的上下位移图像（Y轴），第一摄像机2和第二摄像机3均通过图像采集卡4将拍摄的图像实时传输至计算机5进行处理。

一种汽车座椅安全带上固定点的位移跟踪测试方法，包括以下步骤：

S1、将第一摄像机2和第二摄像机3分别固定在支架6上，使第一摄像机2位于被测座椅1的上方，第二摄像机3位于被测座椅1的一侧；调整第一摄像机2和第二摄像机3的焦距，使安全带上固定点11所在区域和两个参照物7均处于第一摄像机2和第二摄像机3的摄录视野之内，然后保持其焦距不变；

S2、测量两个参照物7之间的实际距离，并将测量结果输入计算机5；计算机5对接收到的第一摄像机2和第二摄像机3拍摄的包含两个参照物7在内的初始图像进行处理，得到两个参照物7的成像距离；确定两个参照物7的实际距离与成像距离之间的比例关系为世界坐标系与成像坐标系的对应关系；

S3、对设置在被测座椅上的安全带上固定点11进行直径不大于10mm的圆形特定颜色标识，并对其施加GB14167规定载荷；在该安全带上固定点11被加载过程中，利用第一摄像机2和第二摄像机3对该安全带上固定点11进行跟踪拍摄，拍摄的图像通过图像采集卡4输入计算机5进行处理：

S4、计算机5根据已进行颜色标识过的该安全带上固定点11在第一摄像机2和第二摄像机3拍摄的图像中的坐标，计算出该安全带上固定点11在成像坐标系中的三维坐标，将实时三维坐标（X_n,Y_n,Z_n）与初始三维坐标（X₀,Y₀,Z₀）相减，得到该安全带上固定点11在成像坐标系中的实时位移,如图2所示；

S5、根据世界坐标系与成像坐标系的对应关系，计算出该安全带上固定点11在世界坐标系中的实时位移，将计算结果与预设的限定值进行比较，判断该安全带上固定点11的位移是否符合要求，重点考察其前后位移和上下位移。

本发明能够精确测定设置在汽车座椅上的安全带上固定点的位移，可适用于不同型号的汽车座椅安全带上固定点的位移测量，应用范围广。本发明还可以提供实时视频监控窗口，可以对历史试验视频进行缓慢回放，方便试验数据存储、导入、导出，可以绘制时间-位移曲线图、夹角图等。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。