1.本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种测量被撞物体位移的测试方法及系统。
背景技术：2.在汽车技术领域，需要使用头模型开展撞击玻璃的冲击测试，在行人保护试验头型冲击汽车玻璃后，玻璃往里凹陷，要测量玻璃凹陷随时间的位移变化。
3.现有技术主要使用拉线式位移传感器来测量被测物的位移，拉线式位移传感器需要固定的位置空间较大，拉线本身有初拉力，拉线端固定在玻璃上，没有较好的方式，难以处理。拉线传感器有试验后拉线不能瞬间收回到底的缺陷，否则传感器将损坏。玻璃在碰撞后会碎裂，固定传感器端将松脱，传感器可能损坏，因此传统的传感器不适用该场景。因此拉线式传感器的使用有很大的局限性。
技术实现要素：4.本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种测量被撞物体位移的测试方法及系统，具体采用以下的技术方案：
5.一种测量被撞物体位移的测试方法，应用与一测量装置中，所述测量装置包括位移装置底座及测量物体，所述位移装置底座的两端分别固定在所述被撞物体的非撞击中心表面，所述测量物体套设在所述位移装置底座上，且可相对所述位移装置底座轴向移动，所述测量物体的端部对准且抵接所述被撞物体的预设撞击中心，以使用所述测量物体的位移变化模拟所述被撞物体的位移变化；
6.获取连续的多帧待识别图像；
7.通过均值平移算法提取所述待识别图像中测量物体的轮廓，识别所述测量物体轮廓内的多个像素；
8.跟踪计算所述多个像素从第一图像到后续图像的像素位移变化值；
9.获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧，根据所述时间帧与所述像素位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线。
10.根据本发明提出的测量被撞物体位移的测试方法，具有以下有益效果：相比于传统技术使用拉线位移传感器难以布置固定，被撞物体破碎传感器损坏，难以测量碰撞物体位移的情况，本发明无需布置拉线位移传感器，通过在撞击时拍摄测量物体的移动视频图像来模拟被撞物体的位移变化情况，通过视频识别技术识别测量物体的多个像素从第一图像到后续图像的位移变化值及时间帧信息，从而获取被撞物体随时间的位移变化曲线。
11.另外，根据本发明提供的测量被撞物体位移的测试方法，还可以具有如下附加的技术特征：
12.进一步地，所述获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧，根据所述时间帧与所述像素位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线的步骤具体为：
13.基于位移校准关系，将所述像素位移变化值进行校准得到所述测量物体的位移变
化值，所述位移校准关系为所述测量物体的标定位移与标定像素位移变化值之间的对应关系；
14.获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧，基于所述时间帧与所述测量物体的位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线。
15.从上述描可知，本发明的有益效果在于：位移识别系统可获得被测像素点移动位置的实际位移值，位移识别模块可以识别像素点移动的位置，但是对移动的位置因为相机每次距离被测物体的远近角度不同而不同，通过在测试之前，给定一个标定位移来得到像素点的位移变化值，基于这个位移校准关系位移识别系统在测试时能够输出正确的物体移动位移。
16.位移识别系统属于现有技术，通过位移识别系统可以获得被测像素点移动位置的实际位移值
17.进一步地，所述测量物体上标记有第一水平线，所述位移装置底座上标记有第二水平标线；
18.所述获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧的步骤之后还包括：
19.将所述待识别图像中所述测量物体的第一水平线和所述位移装置底座的第二水平线相平行的图像的时间帧作为初始时间。
20.从上述描述可知，本发明的有益效果在于：第一水平线和第二水平线的相平齐的图像为撞击的开始，因此将该图像的时间帧作为初始时间更为准确。
21.进一步地，所述通过均值平移算法提取所述待识别图像中测量物体的轮廓，识别所述测量物体轮廓内的多个像素的步骤具体为：
22.通过均值平移算法提取所述待识别图像中测量物体的第一水平线的轮廓，识别所述测量物体的第一水平线轮廓内的多个像素。
23.从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在测量物体上做第一水平线标记，所以第一水平线和测量物体为同步移动，计算第一水平线的位移变化相当于计算测量物体的位移变化，相比于识别测量物体，识别第一水平线轮廓及位移会更快速准确。
24.进一步地，所述当开展撞击测试时，获取连续的多帧待识别图像的步骤具体为：
25.当开展撞击测试时，获取连续的多帧待识别图像，直至拍摄到所述测量物体顶出所述被撞物体外的图像。
26.本发明还提供一种测量被撞物体位移的测试系统，应用与一测量装置中，所述测量装置包括位移装置底座及测量物体，所述位移装置底座的两端分别固定在所述被撞物体的非撞击中心表面，所述测量物体套设在所述位移装置底座上，且可相对所述位移装置底座轴向移动，所述测量物体的端部对准且抵接所述被撞物体的预设撞击中心，以使用所述测量物体的位移变化模拟所述被撞物体的位移变化；
27.所述系统包括：
28.第一获取模块，用于当开展撞击测试时，获取所述测量物体连续的多帧待识别图像；
29.识别模块，用于通过均值平移算法提取所述待识别图像中测量物体的轮廓，识别所述测量物体轮廓内的多个像素；
30.跟踪计算模块，用于跟踪计算所述多个像素从第一图像到后续图像的像素位移变
化值；
31.第二获取模块，用于获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧，根据所述时间帧与所述像素位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线。
32.进一步地，所述第二获取模块具体为：
33.用于基于位移校准关系，将所述像素位移变化值进行校准得到所述测量物体的位移变化值，所述位移校准关系为所述测量物体的标定位移与标定像素位移变化值之间的对应关系；
34.获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧，基于所述时间帧与所述测量物体的位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线。
35.进一步地，所述测量物体上标记有第一水平线，所述位移装置底座上标记有第二水平线；所述系统还包括:
36.初始模块，用于将所述待识别图像中所述测量物体的第一水平线和所述位移装置底座的第二水平线相平行的图像的时间帧作为初始时间。
37.进一步地，所述识别模块具体包括：
38.用于通过均值平移算法提取所述待识别图像中测量物体的第一水平线的轮廓，识别所述测量物体的第一水平线轮廓内的多个像素。
39.进一步地，所述第一获取模块具体为：
40.用于当开展撞击测试时，获取连续的多帧待识别图像，直至拍摄到所述测量物体顶出所述被撞物体外的图像。
41.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
42.图1所示为本发明第一实施例的测量被撞物体位移的测试方法的流程图；
43.图2所示为本发明第一实施例的测量装置的结构示意图；
44.图3所示为本发明第二实施例的测量被撞物体位移的测试方法系统的结构框图。
45.100、测量装置；10、位移装置底座；20、测量物体；30、头模型；40、被撞物体。
具体实施方式
46.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。
47.请参照图1和图2所示，本发明的第一实施例提供一种测量被撞物体位移的测试方法，该方法应用在一测量装置100中，所述测量装置包括位移装置底座10及测量物体20，所述位移装置底座10的两端分别固定在所述被撞物体40的非撞击中心表面，所述测量物体20套设在所述位移装置底座10上，且可相对所述位移装置底座轴向移动，所述测量物体的端部对准且抵接所述被撞物体的预设撞击中心，以使用所述测量物体的位移变化模拟所述被撞物体的位移变化；
48.所述方法包括：
49.步骤s101、获取连续的多帧待识别图像；
50.头模型30往被撞物体40的预设撞击中心撞击，被撞物体向内凹陷，使得与贴紧被撞物体40的测量物体20同步向下移动，当开展撞击测试时，采用高速相机拍摄连续的多帧待识别图像，通过图像记录测量物体20位移变化。
51.步骤s102、通过均值平移算法提取所述待识别图像中测量物体的轮廓，识别所述测量物体轮廓内的多个像素；
52.使用指针扫描图片，对像素进行滤波，消除杂点像素一般选择低通滤波；计算图像直方图，通过均值平移算法查找移动的测量物体轮廓，定位测量物体轮廓的像素点。
53.步骤s103、跟踪计算所述多个像素从第一图像到后续图像的像素位移变化值；
54.定位捕捉测量物体轮廓的像素点并锁定，在视频连续播放时，像素点会逐渐移动，使用视频识别模块可获取后续图像相对于第一图像的像素位移变化值。
55.步骤s104、获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧，根据所述时间帧与所述像素位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线。
56.从上述描述可知，本发明的有益效果在于：相比于传统技术使用拉线位移传感器难以布置固定，被撞物体破碎传感器损坏，难以测量碰撞物体位移的情况，本发明无需布置拉线位移传感器，通过在撞击时拍摄测量物体的移动视频图像来模拟被撞物体的位移变化情况，通过视频识别技术识别测量物体的多个像素从第一图像到后续图像的位移变化值及时间帧信息，从而获取被撞物体随时间的位移变化曲线。
57.在本实施例中，所述获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧，根据所述时间帧与所述像素位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线的步骤具体为：
58.基于位移校准关系，将所述像素位移变化值进行校准得到所述测量物体的位移变化值，所述位移校准关系为所述测量物体的标定位移与标定像素位移变化值之间的对应关系；
59.获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧，基于所述时间帧与所述测量物体的位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线。
60.使用高速相机拍摄测量物体的移动，设定相机帧率为2000fps，分辨率1920*1280。触发相机拍摄，手动拉动测量杆至100mm处(a3位置)的标记三角处。完成拍摄后下载数据，将拉之前20帧照片设定为t0时刻，照片时长至拉动标记至100mm处后20帧照片。导出av i格式数据，已备测试前标定位移使用。通过已知的标定位移和拍摄的照片中的像素位移变化值可以得到位移校准关系。
61.实际的距离s
实际位移
＝100mm，视频识别模块读取到视频上的像素位移显示为s
视频位移
；所以标尺l＝s
实际位移
/s
视频位移
，此标尺也可称为位移校准关系中的位移校准参数。
62.在实际测试的过程中，视频识别模块在视频读取到视频上的位移为s
测量位移
；则实际移动的位移s
位移
＝s
测量位移
*l。
63.在本实施例中，所述测量物体上标记有第一水平线，所述位移装置底座上标记有第二水平标线；
64.所述获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧的步骤之后还包括：
65.将所述待识别图像中所述测量物体的第一水平线和所述位移装置底座的第二水
平线相平行的图像的时间帧作为初始时间。
66.通过位移装置底座的测量平面与测量物体平面上画一条细线a，在测量物体上的细线命名为a1，在测量平面上的细线命名为a2。(粗细程度以高速相机可以识别为准)，在测量平面距离细线a的位置100mm的位置标记三角形记作a3。
67.在位移装置底座的细线a1和位移装置底座测量平面的细线a2平行或者平齐的时候作为撞击的开始时刻，平行或者平齐的图像的时间帧作为初始时间。
68.在本实施例中，所述通过均值平移算法提取所述待识别图像中测量物体的轮廓，识别所述测量物体轮廓内的多个像素的步骤具体为：
69.通过均值平移算法提取所述待识别图像中测量物体的第一水平线的轮廓，识别所述测量物体的第一水平线轮廓内的多个像素。
70.在测量物体上做第一水平线标记，所以第一水平线和测量物体为同步移动，计算第一水平线的位移变化相当于计算测量物体的位移变化，相比于识别测量物体，识别第一水平线轮廓及位移会更快速准确。
71.在本实施例中，所述当开展撞击测试时，获取连续的多帧待识别图像的步骤具体为：
72.当开展撞击测试时，获取连续的多帧待识别图像，直至拍摄到所述测量物体顶出所述被撞物体外的图像。
73.将测量物体顶出被撞物体的图像作为终止图像。
74.请参照图3所示，本发明的第二实施例提供一种测量被撞物体位移的测试系统，应用与一测量装置中，所述测量装置包括位移装置底座及测量物体，所述位移装置底座的两端分别固定在所述被撞物体的非撞击中心表面，所述测量物体套设在所述位移装置底座上，且可相对所述位移装置底座轴向移动，所述测量物体的端部对准且抵接所述被撞物体的预设撞击中心，以使用所述测量物体的位移变化模拟所述被撞物体的位移变化；
75.所述系统包括：
76.第一获取模块，用于当开展撞击测试时，获取所述测量物体连续的多帧待识别图像；
77.识别模块，用于通过均值平移算法提取所述待识别图像中测量物体的轮廓，识别所述测量物体轮廓内的多个像素；
78.跟踪计算模块，用于跟踪计算所述多个像素从第一图像到后续图像的像素位移变化值；
79.第二获取模块，用于获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧，根据所述时间帧与所述像素位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线。
80.在本实施例中，所述第二获取模块具体为：
81.用于基于位移校准关系，将所述像素位移变化值进行校准得到所述测量物体的位移变化值，所述位移校准关系为所述测量物体的标定位移与标定像素位移变化值之间的对应关系；
82.获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧，基于所述时间帧与所述测量物体的位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线。
83.在本实施例中，所述测量物体上标记有第一水平线，所述位移装置底座上标记有
第二水平线；所述系统还包括:
84.初始模块，用于将所述待识别图像中所述测量物体的第一水平线和所述位移装置底座的第二水平线相平行的图像的时间帧作为初始时间。
85.在本实施例中，所述识别模块具体包括：
86.用于通过均值平移算法提取所述待识别图像中测量物体的第一水平线的轮廓，识别所述测量物体的第一水平线轮廓内的多个像素。
87.在本实施例中，所述第一获取模块具体为：
88.用于当开展撞击测试时，获取连续的多帧待识别图像，直至拍摄到所述测量物体顶出所述被撞物体外的图像。
89.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通讯、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
90.计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
91.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
92.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
93.以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。
技术特征：1.一种测量被撞物体位移的测试方法，其特征在于，应用于一测量装置中，所述测量装置包括位移装置底座及测量物体，所述位移装置底座的两端分别固定在所述被撞物体的非撞击中心表面，所述测量物体套设在所述位移装置底座上，且可相对所述位移装置底座轴向移动，所述测量物体的端部对准且抵接所述被撞物体的预设撞击中心，以使用所述测量物体的位移变化模拟所述被撞物体的位移变化；获取连续的多帧待识别图像；通过均值平移算法提取所述待识别图像中测量物体的轮廓，识别所述测量物体轮廓内的多个像素；跟踪计算所述多个像素从第一图像到后续图像的像素位移变化值；获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧，根据所述时间帧与所述像素位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线。2.根据权利要求1所述的测量被撞物体位移的测试方法，其特征在于，所述获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧，根据所述时间帧与所述像素位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线的步骤具体为：基于位移校准关系，将所述像素位移变化值进行校准得到所述测量物体的位移变化值，所述位移校准关系为所述测量物体的标定位移与标定像素位移变化值之间的对应关系；获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧，基于所述时间帧与所述测量物体的位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线。3.根据权利要求1所述的测量被撞物体位移的测试方法，其特征在于，所述测量物体上标记有第一水平线，所述位移装置底座上标记有第二水平标线；所述获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧的步骤之后还包括：将所述待识别图像中所述测量物体的第一水平线和所述位移装置底座的第二水平线相平行的图像的时间帧作为初始时间。4.根据权利要求3所述的测量被撞物体位移的测试方法，其特征在于，所述通过均值平移算法提取所述待识别图像中测量物体的轮廓，识别所述测量物体轮廓内的多个像素的步骤具体为：通过均值平移算法提取所述待识别图像中测量物体的第一水平线的轮廓，识别所述测量物体的第一水平线轮廓内的多个像素。5.根据权利要求1所述的测量被撞物体位移的测试方法，其特征在于，所述当开展撞击测试时，获取连续的多帧待识别图像的步骤具体为：当开展撞击测试时，获取连续的多帧待识别图像，直至拍摄到所述测量物体顶出所述被撞物体外的图像。6.一种测量被撞物体位移的测试系统，其特征在于，应用于一测量装置中，所述测量装置包括位移装置底座及测量物体，所述位移装置底座的两端分别固定在所述被撞物体的非撞击中心表面，所述测量物体套设在所述位移装置底座上，且可相对所述位移装置底座轴向移动，所述测量物体的端部对准且抵接所述被撞物体的预设撞击中心，以使用所述测量物体的位移变化模拟所述被撞物体的位移变化；所述系统包括：
第一获取模块，用于当开展撞击测试时，获取所述测量物体连续的多帧待识别图像；识别模块，用于通过均值平移算法提取所述待识别图像中测量物体的轮廓，识别所述测量物体轮廓内的多个像素；跟踪计算模块，用于跟踪计算所述多个像素从第一图像到后续图像的像素位移变化值；第二获取模块，用于获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧，根据所述时间帧与所述像素位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线。7.根据权利要求6所述的测量被撞物体位移的测试系统，其特征在于，所述第二获取模块具体为：用于基于位移校准关系，将所述像素位移变化值进行校准得到所述测量物体的位移变化值，所述位移校准关系为所述测量物体的标定位移与标定像素位移变化值之间的对应关系；获取所述连续的多帧待识别图像的时间帧，基于所述时间帧与所述测量物体的位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线。8.根据权利要求6所述的测量被撞物体位移的测试系统，其特征在于，所述测量物体上标记有第一水平线，所述位移装置底座上标记有第二水平线；所述系统还包括:初始模块，用于将所述待识别图像中所述测量物体的第一水平线和所述位移装置底座的第二水平线相平行的图像的时间帧作为初始时间。9.根据权利要求8所述的测量被撞物体位移的测试系统，其特征在于，所述识别模块具体包括：用于通过均值平移算法提取所述待识别图像中测量物体的第一水平线的轮廓，识别所述测量物体的第一水平线轮廓内的多个像素。10.根据权利要求6所述的测量被撞物体位移的测试系统，其特征在于，所述第一获取模块具体为：用于当开展撞击测试时，获取连续的多帧待识别图像，直至拍摄到所述测量物体顶出所述被撞物体外的图像。
技术总结本发明提供一种测量被撞物体位移的测试方法及系统，该方法应用与一测量装置中，该方法包括获取连续的多帧待识别图像；通过均值平移算法提取待识别图像中测量物体的轮廓，识别测量物体轮廓内的多个像素；跟踪计算多个像素从第一图像到后续图像的像素位移变化值；获取连续的多帧待识别图像的时间帧，基于时间帧与像素位移变化值生成被撞物体的位移-时间变化曲线。本发明无需布置拉线位移传感器，通过在撞击时拍摄测量物体的移动视频图像来模拟被撞物体的位移变化情况，通过视频识别技术识别测量物体的多个像素从第一图像到后续图像的位移变化值及时间帧信息，从而获取被撞物体随时间的位移变化曲线。时间的位移变化曲线。时间的位移变化曲线。
技术研发人员：刘凡东 应关 李仕锋 侯聚英 秦磊
受保护的技术使用者：江铃汽车股份有限公司
技术研发日：2022.07.22
技术公布日：2022/11/1
