風擋雨刷刮淨能力的測試方法及其裝置的製作方法

2023-07-22 09:20:41 2

專利名稱：風擋雨刷刮淨能力的測試方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及對汽車、航空、高速列車風擋雨刷裝置刮淨能力的測試方法及其裝置。
背景技術：
航空、汽車、高速列車風擋雨刷裝置是運輸工具運行階段為防止因天氣因素引起 遮擋視線和影響視野而使用的保障駕駛員視野清晰的裝置。風擋雨刷裝置是保障運輸工具 運行安全非常重要、不可忽視的系統。風擋雨刷裝置工作質量的評定可以考慮通過對出廠 的風擋雨刷產品做測試實驗，評估其刮淨率。但目前，關於風擋雨刷產品的測試試驗不具備搭建專業測試系統的能力，達不到 現場模擬測試的效果；測試結果隨機性較大，尚沒有統一的量化指標作為其工作質量的客 觀評定依據；也因此無法根據測試結論對風擋雨刷裝置做針對性的改進。

發明內容
本發明旨在提供一種風擋雨刷刮淨能力的測試方法及其裝置，以解決傳統測試方 法達不到現場模擬測試的效果，無法對風擋雨刷產品工作質量客觀評定的問題。本發明的技術方案如下風擋雨刷刮淨能力的測試方法，包括以下步驟(1)將風擋雨刷產品安裝於潔淨的試驗玻璃上；(2)拍攝該潔淨的試驗玻璃，計算得出其圖像灰度均值作為標準灰度均值Jb ；(3)模擬降雨，以10-30倍刮刷頻率拍攝取得若干幅實時圖像，得出若干實時圖像 灰度均值Jx ；(4)將各幅實時圖像灰度均值與標準灰度均值進行比較，以各幅實時圖像灰度均 值和標準灰度均值作為刮淨能力技術指標函數的參數，分別計算得出每幅實時圖像體現的 技術指標函數值；(5)根據步驟(4)得到的各個刮淨能力技術指標函數值選出其中體現最佳刮淨效 果的值作為風擋雨刷刮淨能力的總體技術指標的值。
\AJ I上述步驟(4)所述技術指標函數為&(人)=(1_ Υ)·100%，其中AJx為各幅實
Jb
時圖像灰度均值與標準灰度均值的差值。上述步驟⑷所述技術指標函數為4(人)=(1-$).100% ；其中Jw為標準灰度
均值標準差，(！丄為各幅實時圖像灰度均值標準差與標準灰度均值標準差的差值。因此，所 述最終技術指標是取步驟(4)得出的各個技術指標函數值中的最大值Pg(Jx)max。上述步驟( 所述模擬降雨是採用深色測試液作為「雨」。上述步驟C3)所述模擬降雨是通過計算機智能模擬控制降雨的方向、雨量的大小 以及風速。
上述步驟(5)所述選出其中體現最佳刮淨效果的值，是通過將每次得到的新的實 時圖像WPg(Jx)值與上一幅圖像的Pg(Jx)值比較大小，選出較大值。本發明還提供了一種具體的風擋雨刷刮淨能力的測試裝置，該測試裝置包括計算 機測控系統、智能模擬降雨系統、試驗臺架和攝像系統，位於智能模擬降雨系統的噴淋口下 方的所述試驗臺架上設置有模擬實用現場傾斜放置的試驗玻璃和安裝於該試驗玻璃上的 風擋雨刷；所述攝像系統的攝像鏡頭設置於所述試驗玻璃內側並正對風擋雨刷刮刷幅面； 計算機測控系統的數據輸入端與攝像系統圖像數據輸出端連接，計算機測控系統的控制信 號輸出端與智能模擬降雨系統的控制信號輸入端連接。上述試驗臺架上試驗玻璃的傾斜度也由計算機測控系統控制實現。上述攝像系統為計算機圖像採集系統。本發明具有以下優點1、本測試方法將圖像處理技術引入測試，提出了一個新的測量刮淨率的方法，使 用與圖像處理灰度均值有關的組合值來表示刮淨率，可作為行業標準。2、使用智能降雨系統，模擬各種狀態的降雨情況，可連續測試刮淨率。3、使用計算機採集雨刷裝置的各種狀態參數，保存與刮淨率對應的環境情況，為 產品的調整、研究提供有力工具。


圖1為本發明裝置整體示意圖；圖2為本發明圖像採集環節的主要部件示意圖；圖3為雨刷刮刷幅面及拍攝幅面示意圖；圖4為一個周期的雨刷刮刷過程圖像記錄；圖5為應用本發明的方法計算刮淨率的流程圖；圖6為本發明的實施例效果示意圖；其中，a為標準潔淨玻璃時的圖像灰度均值直 框圖，b為雨刷刮刷工作時的圖像灰度均值直框圖。
具體實施例方式本發明搭建測試系統平臺，主要有智能降雨模擬系統、計算機採集系統、圖像採 集處理系統和風擋雨刷機械臺架裝置。風擋雨刷機械臺架裝置固定風擋雨刷玻璃和雨刷裝 置。整個系統如圖1所示。本發明是在人工模擬降雨情況下進行的。雨刷裝置、風擋玻璃和 攝像機的結構如圖2所示。智能降雨模擬系統將利用變頻控制技術準確控制模擬降雨量。 計算機採集和圖像採集系統採集圖像，進行圖像處理分析確定刮淨率指標。通過上述實驗 步驟對雨刷裝置進行刮淨率檢測、計算，確定刮刷效果。考慮設立「刮淨率」作為風擋雨刷產品的一個重要技術指標，即風擋雨刷裝置的工 作效率主要可以由刮淨率來衡量。因此，本風擋雨刷刮淨率測試方法具有獨創性，是一種全 新的測量方法。這種測試方法設計起點高，配合先進的降雨、風洞模擬系統和計算機檢測系 統，對產品研發、檢驗具有重要意義。測試方法將攝像機和計算機圖像處理技術引入刮淨率的測試中，對攝像機測量記 錄雨刷裝置工作運行過程的圖像與標準的乾淨玻璃圖像進行比較，用工作過程圖像偏向乾淨玻璃的比率來表示刮淨率，以反映雨刷裝置工作質量的好壞；也可以考慮再增加一組汙 濁(不乾淨)玻璃的圖像作為另一參照標準。為了突出圖像處理效果，此方法使用藍色測試液，模擬降雨雨水，這樣圖像對比更 強烈，雨刷裝置測試效果更佳。具體測試方法涉及到以下幾個部分1、精確模擬雨量控制系統通過計算機智能模擬降雨控制系統來控制降雨量的大 小，為試驗提供各種所需準確的大、中、小等降雨條件。2、動態測試過程通常雨刷刮刷頻率在每分鐘60 120次之間。也就是每秒鐘 1 2次的速度。本系統將設置每秒鐘拍攝20次，也就是每秒20張照片，這樣在整個雨刷 工作過程中，不同的刮刷角度都有圖片記錄，過程如圖3、圖4。然後，系統對每張圖片進行 計算，對刮刷工作不同角度和刮刷面積進行刮淨率計算，選取刮淨率最高的圖片及狀態就 是雨刷刮淨狀態。刮刷角度和刮刷刷片壓力都與刮淨率有很大的關係，通過刷片壓力調整，對刮淨 率進行反覆測量，就可確定產品的最佳刷片壓力，就可使產品的刮淨率最好。3、燈光環境考慮圖像處理與燈光環境有很大的關係，所以，本方法採用每次實 驗前就是實測標準乾淨圖片作為測試基礎，然後，將工作過程中的圖片與之對比，確定刮淨 率，這樣就消除了光線環境的幹擾因素。具體操作如圖5，包括以下幾個步驟(1)將風擋雨刷產品安裝於潔淨的試驗玻璃上；(2)拍攝該標準潔淨的試驗玻璃圖像，計算得出其圖像灰度均值作為標準灰度均 值Jb ；(3)模擬降雨系統運行，雨刷裝置工作；(4)連續拍攝，以每秒鐘20幀的拍攝速率取得20幅實時圖像，並且計算出這些圖 片實時灰度均值Jx;(5)取出一張圖片計算圖片的灰度均值與標準圖片灰度均值進行差運算，AJx = (Jb-Jx)；(6)計算該圖片刮刷狀態的刮淨率4(人)=(1-@)_100% 『
Jb(7)該刮淨率值與已經計算的刮淨率值進行比較，將最大的圖片刮淨率值記錄下 來 Pg (Jx) max0(8)進行20張圖片檢測、比較完畢否判斷。如果沒有完跳至步驟G)，進行下一張 圖片計算。如果已經檢測完成運行下一步驟(9)。(9)比較得到最佳值刮淨率，此刮淨率就是此次試驗的最終刮淨率，作為被測風擋 雨刷刮淨能力的總體技術指標的值。在數值計算時，也可採用灰度均值標準差作為計算參數，即尺(人)=(1-$)_100% ；其中Jw為標準灰度均值標準差，djx為各幅實時圖
像灰度均值標準差與標準灰度均值標準差的差值。可考慮增強深色測試液測量記錄開啟藍色測試液向擋風玻璃噴水、降雨，使用藍色測試液。雨刷裝置工作，記錄拍攝深色測試液情況下圖片。通過以上計算公式算出此特 別刮淨率，圖片對比效果更明顯。圖6是一個桑塔納汽車的擋風玻璃和雨刮器的測試實例，體現其刮刷效果，經過 大量測試，技術人員確定了技術指標的標準。一、若根據以灰度均值作為計算參數的刮淨率計算式4(人)=(1_￥)_100%，
得出的值Pg(Jx) >90%時，視為雨刮器產品合格。表1統計得出該雨刮器的此種刮淨率， 表1得到的Pg(Jx)值表明，該雨刮器為合格產品。表 權利要求
1.風擋雨刷刮淨能力的測試方法，包括以下步驟(1)將風擋雨刷產品安裝於潔淨的試驗玻璃上；(2)拍攝該潔淨的試驗玻璃，計算得出其圖像灰度均值作為標準灰度均值Jb；(3)模擬降雨，以10-30倍刮刷頻率拍攝取得若干幅實時圖像，得出若干實時圖像灰度 均值Jx ；(4)將各幅實時圖像灰度均值與標準灰度均值進行比較，以各幅實時圖像灰度均值和 標準灰度均值作為刮淨能力技術指標函數的參數，分別計算得出每幅實時圖像體現的技術 指標函數值；(5)根據步驟(4)得到的各個刮淨能力技術指標函數值選出其中體現最佳刮淨效果的 值作為風擋雨刷刮淨能力的總體技術指標的值。
2.根據權利要求1所述的風擋雨刷刮淨能力的測試方法，其特徵在於步驟(4)所述技術指標函數為尺(人)= (ι_￥)·ιοο%，其中^丄為各幅實時圖像灰度均值與標準灰度 均值的差值。
3.根據權利要求1所述的風擋雨刷刮淨能力的測試方法，其特徵在於步驟(4)所述 技術指標函數為&(人)=(1-^)-100% ；其中Jw為標準灰度均值標準差，djx為各幅實時圖像灰度均值標準差與標準灰度均值標準差的差值。
4.根據權利要求2或3所述的風擋雨刷刮淨能力的測試方法，其特徵在於步驟(3)所 述模擬降雨是採用深色測試液作為「雨」。
5.根據權利要求4所述的風擋雨刷刮淨能力的測試方法，其特徵在於步驟(3)所述 模擬降雨是通過計算機智能模擬控制降雨的方向、雨量的大小以及風速。
6.根據權利要求5所述的風擋雨刷刮淨能力的測試方法，其特徵在於步驟(5)所述 選出其中體現最佳刮淨效果的值，是通過將每次得到的新的實時圖像的Pg(Jx)值與上一幅 圖像的Pg(Jx)值比較大小，選出較大值。
7.一種應用如權利要求1所述風擋雨刷刮淨能力的測試方法的風擋雨刷刮淨能力的 測試裝置，其特徵在於該測試裝置包括計算機測控系統、智能模擬降雨系統、試驗臺架和 攝像系統，位於智能模擬降雨系統的噴淋口下方的所述試驗臺架上設置有模擬實用現場傾 斜放置的試驗玻璃和安裝於該試驗玻璃上的風擋雨刷；所述攝像系統的攝像鏡頭設置於所 述試驗玻璃內側並正對風擋雨刷刮刷幅面；計算機測控系統的數據輸入端與攝像系統圖像 數據輸出端連接，計算機測控系統的控制信號輸出端與智能模擬降雨系統的控制信號輸入 端連接。
8.根據權利要求7所述的風擋雨刷刮淨能力的測試裝置，其特徵在於所述試驗臺架 上試驗玻璃的傾斜度也由計算機測控系統控制實現。
9.根據權利要求8所述的風擋雨刷刮淨能力的測試裝置，其特徵在於所述攝像系統 為計算機圖像採集系統。
全文摘要
本發明公開了一種風擋雨刷刮淨能力的測試方法及其裝置，解決了傳統測試方法無法對風擋雨刷產品工作質量客觀評定的問題。該測試方法包括以下步驟(1)將風擋雨刷產品安裝於潔淨的試驗玻璃上；(2)拍攝該潔淨的試驗玻璃，計算得出其圖像灰度均值作為標準灰度均值；(3)模擬降雨，拍攝得出若干實時圖像灰度均值；(4)以各幅實時圖像灰度均值和標準灰度均值作為刮淨能力技術指標函數的參數，分別計算得出每幅實時圖像體現的技術指標函數值；(5)綜合確定出風擋雨刷刮淨能力的最終技術指標。本發明提出了一個新的測量刮淨率的方法，使用與圖像處理灰度均值有關的組合值來表示刮淨率，可作為行業標準。
文檔編號G01M13/00GK102141470SQ20101061587
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者唐民生, 宋巍, 張穎, 李中, 李強, 田拴成, 陳恆, 陳蕾蕾, 鹿文藝 申請人:西安慶安電氣控制有限責任公司