專利名稱：風(fēng)擋雨刷刮凈能力的測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及對(duì)汽車、航空、高速列車風(fēng)擋雨刷裝置刮凈能力的測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
航空、汽車、高速列車風(fēng)擋雨刷裝置是運(yùn)輸工具運(yùn)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(fēng)擋雨刷裝置是保障運(yùn)輸工具運(yùn)行安全非常重要、不可忽視的系統(tǒng)。風(fēng)擋雨刷裝置工作質(zhì)量的評(píng)定可以考慮通過對(duì)出廠的風(fēng)擋雨刷產(chǎn)品做測(cè)試實(shí)驗(yàn)，評(píng)估其刮凈率。但目前，關(guān)于風(fēng)擋雨刷產(chǎn)品的測(cè)試試驗(yàn)不具備搭建專業(yè)測(cè)試系統(tǒng)的能力，達(dá)不到現(xiàn)場(chǎng)模擬測(cè)試的效果；測(cè)試結(jié)果隨機(jī)性較大，尚沒有統(tǒng)一的量化指標(biāo)作為其工作質(zhì)量的客觀評(píng)定依據(jù)；也因此無(wú)法根據(jù)測(cè)試結(jié)論對(duì)風(fēng)擋雨刷裝置做針對(duì)性的改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種風(fēng)擋雨刷刮凈能力的測(cè)試裝置，以解決傳統(tǒng)測(cè)試方法達(dá)不到現(xiàn)場(chǎng)模擬測(cè)試的效果，無(wú)法對(duì)風(fēng)擋雨刷產(chǎn)品工作質(zhì)量客觀評(píng)定的問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下風(fēng)擋雨刷刮凈能力的測(cè)試方法，包括以下步驟(1)將風(fēng)擋雨刷產(chǎn)品安裝于潔凈的試驗(yàn)玻璃上；(2)拍攝該潔凈的試驗(yàn)玻璃，計(jì)算得出其圖像灰度均值作為標(biāo)準(zhǔn)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(shí)時(shí)圖像，得出若干實(shí)時(shí)圖像灰度均值Jx ；(4)將各幅實(shí)時(shí)圖像灰度均值與標(biāo)準(zhǔn)灰度均值進(jìn)行比較，以各幅實(shí)時(shí)圖像灰度均值和標(biāo)準(zhǔn)灰度均值作為刮凈能力技術(shù)指標(biāo)函數(shù)的參數(shù)，分別計(jì)算得出每幅實(shí)時(shí)圖像體現(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)函數(shù)值；(5)根據(jù)步驟(4)得到的各個(gè)刮凈能力技術(shù)指標(biāo)函數(shù)值選出其中體現(xiàn)最佳刮凈效果的值作為風(fēng)擋雨刷刮凈能力的總體技術(shù)指標(biāo)的值。
|Δ/I上述步驟⑷所述技術(shù)指標(biāo)函數(shù)為&(人)=(1-^^)_100%，其中Δ Jx為各幅實(shí)
Jb
時(shí)圖像灰度均值與標(biāo)準(zhǔn)灰度均值的差值。上述步驟(4)所述技術(shù)指標(biāo)函數(shù)為4(人)=(1-^^).100% ；其中Jw為標(biāo)準(zhǔn)灰度
均值標(biāo)準(zhǔn)差，(！丄為各幅實(shí)時(shí)圖像灰度均值標(biāo)準(zhǔn)差與標(biāo)準(zhǔn)灰度均值標(biāo)準(zhǔn)差的差值。因此，所述最終技術(shù)指標(biāo)是取步驟(4)得出的各個(gè)技術(shù)指標(biāo)函數(shù)值中的最大值Pg(Jx)max。上述步驟( 所述模擬降雨是采用深色測(cè)試液作為“雨”。上述步驟C3)所述模擬降雨是通過計(jì)算機(jī)智能模擬控制降雨的方向、雨量的大小以及風(fēng)速。[0016]上述步驟(5)所述選出其中體現(xiàn)最佳刮凈效果的值，是通過將每次得到的新的實(shí)時(shí)圖像WPg(Jx)值與上一幅圖像的Pg(Jx)值比較大小，選出較大值。該測(cè)試裝置包括計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)、智能模擬降雨系統(tǒng)、試驗(yàn)臺(tái)架和攝像系統(tǒng)，位于智能模擬降雨系統(tǒng)的噴淋口下方的所述試驗(yàn)臺(tái)架上設(shè)置有模擬實(shí)用現(xiàn)場(chǎng)傾斜放置的試驗(yàn)玻璃和安裝于該試驗(yàn)玻璃上的風(fēng)擋雨刷；所述攝像系統(tǒng)的攝像鏡頭設(shè)置于所述試驗(yàn)玻璃內(nèi)側(cè)并正對(duì)風(fēng)擋雨刷刮刷幅面；計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入端與攝像系統(tǒng)圖像數(shù)據(jù)輸出端連接，計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的控制信號(hào)輸出端與智能模擬降雨系統(tǒng)的控制信號(hào)輸入端連接。上述試驗(yàn)臺(tái)架上試驗(yàn)玻璃的傾斜度也由計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)。上述攝像系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)圖像采集系統(tǒng)。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本測(cè)試方法將圖像處理技術(shù)引入測(cè)試，提出了一個(gè)新的測(cè)量刮凈率的方法，使用與圖像處理灰度均值有關(guān)的組合值來(lái)表示刮凈率，可作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2、使用智能降雨系統(tǒng)，模擬各種狀態(tài)的降雨情況，可連續(xù)測(cè)試刮凈率。3、使用計(jì)算機(jī)采集雨刷裝置的各種狀態(tài)參數(shù)，保存與刮凈率對(duì)應(yīng)的環(huán)境情況，為產(chǎn)品的調(diào)整、研究提供有力工具。

圖1為本實(shí)用新型裝置整體示意圖；圖2為本實(shí)用新型圖像采集環(huán)節(jié)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(gè)周期的雨刷刮刷過程圖像記錄；圖5為應(yīng)用本實(shí)用新型的方法計(jì)算刮凈率的流程圖；圖6為本實(shí)用新型的實(shí)施例效果示意圖；其中，a為標(biāo)準(zhǔn)潔凈玻璃時(shí)的圖像灰度均值直框圖，b為雨刷刮刷工作時(shí)的圖像灰度均值直框圖。附圖4中標(biāo)號(hào)說明1-雨刷裝置；2-玻璃；3-攝像機(jī)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型搭建測(cè)試系統(tǒng)平臺(tái)，主要有智能降雨模擬系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)、圖像采集處理系統(tǒng)和風(fēng)擋雨刷機(jī)械臺(tái)架裝置。風(fēng)擋雨刷機(jī)械臺(tái)架裝置固定風(fēng)擋雨刷玻璃和雨刷裝置。整個(gè)系統(tǒng)如圖1所示。本實(shí)用新型是在人工模擬降雨情況下進(jìn)行的。雨刷裝置、 風(fēng)擋玻璃和攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。智能降雨模擬系統(tǒng)將利用變頻控制技術(shù)準(zhǔn)確控制模擬降雨量。計(jì)算機(jī)采集和圖像采集系統(tǒng)采集圖像，進(jìn)行圖像處理分析確定刮凈率指標(biāo)。通過上述實(shí)驗(yàn)步驟對(duì)雨刷裝置進(jìn)行刮凈率檢測(cè)、計(jì)算，確定刮刷效果?？紤]設(shè)立“刮凈率”作為風(fēng)擋雨刷產(chǎn)品的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)，即風(fēng)擋雨刷裝置的工作效率主要可以由刮凈率來(lái)衡量。因此，本風(fēng)擋雨刷刮凈率測(cè)試方法具有獨(dú)創(chuàng)性，是一種全新的測(cè)量方法。這種測(cè)試方法設(shè)計(jì)起點(diǎn)高，配合先進(jìn)的降雨、風(fēng)洞模擬系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)產(chǎn)品研發(fā)、檢驗(yàn)具有重要意義。測(cè)試方法將攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)引入刮凈率的測(cè)試中，對(duì)攝像機(jī)測(cè)量記錄雨刷裝置工作運(yùn)行過程的圖像與標(biāo)準(zhǔn)的干凈玻璃圖像進(jìn)行比較，用工作過程圖像偏向干
4凈玻璃的比率來(lái)表示刮凈率，以反映雨刷裝置工作質(zhì)量的好壞；也可以考慮再增加一組污濁(不干凈)玻璃的圖像作為另一參照標(biāo)準(zhǔn)。為了突出圖像處理效果，此方法使用藍(lán)色測(cè)試液，模擬降雨雨水，這樣圖像對(duì)比更強(qiáng)烈，雨刷裝置測(cè)試效果更佳。具體測(cè)試方法涉及到以下幾個(gè)部分1、精確模擬雨量控制系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)智能模擬降雨控制系統(tǒng)來(lái)控制降雨量的大小，為試驗(yàn)提供各種所需準(zhǔn)確的大、中、小等降雨條件。2、動(dòng)態(tài)測(cè)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(tǒng)將設(shè)置每秒鐘拍攝20次，也就是每秒20張照片，這樣在整個(gè)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。然后，系統(tǒng)對(duì)每張圖片進(jìn)行計(jì)算，對(duì)刮刷工作不同角度和刮刷面積進(jìn)行刮凈率計(jì)算，選取刮凈率最高的圖片及狀態(tài)就是雨刷刮凈狀態(tài)。刮刷角度和刮刷刷片壓力都與刮凈率有很大的關(guān)系，通過刷片壓力調(diào)整，對(duì)刮凈率進(jìn)行反復(fù)測(cè)量，就可確定產(chǎn)品的最佳刷片壓力，就可使產(chǎn)品的刮凈率最好。3、燈光環(huán)境考慮圖像處理與燈光環(huán)境有很大的關(guān)系，所以，本方法采用每次實(shí)驗(yàn)前就是實(shí)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)干凈圖片作為測(cè)試基礎(chǔ)，然后，將工作過程中的圖片與之對(duì)比，確定刮凈率，這樣就消除了光線環(huán)境的干擾因素。具體操作如圖5，包括以下幾個(gè)步驟(1)將風(fēng)擋雨刷產(chǎn)品安裝于潔凈的試驗(yàn)玻璃上；(2)拍攝該標(biāo)準(zhǔn)潔凈的試驗(yàn)玻璃圖像，計(jì)算得出其圖像灰度均值作為標(biāo)準(zhǔn)灰度均值Jb ；(3)模擬降雨系統(tǒng)運(yùn)行，雨刷裝置工作；(4)連續(xù)拍攝，以每秒鐘20幀的拍攝速率取得20幅實(shí)時(shí)圖像，并且計(jì)算出這些圖片實(shí)時(shí)灰度均值Jx;(5)取出一張圖片計(jì)算圖片的灰度均值與標(biāo)準(zhǔn)圖片灰度均值進(jìn)行差運(yùn)算，AJx = (Jb-Jx)；(6)計(jì)算該圖片刮刷狀態(tài)的刮凈率&(人)=(1-^4_100% ‘
Jb(7)該刮凈率值與已經(jīng)計(jì)算的刮凈率值進(jìn)行比較，將最大的圖片刮凈率值記錄下來(lái) Pg (Jx) max0(8)進(jìn)行20張圖片檢測(cè)、比較完畢否判斷。如果沒有完跳至步驟G)，進(jìn)行下一張圖片計(jì)算。如果已經(jīng)檢測(cè)完成運(yùn)行下一步驟(9)。(9)比較得到最佳值刮凈率，此刮凈率就是此次試驗(yàn)的最終刮凈率，作為被測(cè)風(fēng)擋雨刷刮凈能力的總體技術(shù)指標(biāo)的值。在數(shù)值計(jì)算時(shí)，也可采用灰度均值標(biāo)準(zhǔn)差作為計(jì)算參數(shù)，即 Pg(Jx) = (l-^A).l00% ；其中Jw為標(biāo)準(zhǔn)灰度均值標(biāo)準(zhǔn)差，djx為各幅實(shí)時(shí)圖像灰度均值標(biāo)準(zhǔn)差與標(biāo)準(zhǔn)灰度均值標(biāo)準(zhǔn)差的差值。另外，可考慮增強(qiáng)深色測(cè)試液測(cè)量記錄開啟藍(lán)色測(cè)試液向擋風(fēng)玻璃噴水、降雨，使用藍(lán)色測(cè)試液。雨刷裝置工作，記錄拍攝深色測(cè)試液情況下圖片，圖片對(duì)比效果更明顯， 通過以上計(jì)算公式算出此特別刮凈率。圖6是一個(gè)桑塔納汽車的擋風(fēng)玻璃和雨刮器的測(cè)試實(shí)例，體現(xiàn)其刮刷效果，經(jīng)過大量測(cè)試，技術(shù)人員確定了技術(shù)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。一、若根據(jù)以灰度均值作為計(jì)算參數(shù)的刮凈率計(jì)算式
權(quán)利要求1.一種風(fēng)擋雨刷刮凈能力的測(cè)試裝置，其特征在于該測(cè)試裝置包括計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)、智能模擬降雨系統(tǒng)、試驗(yàn)臺(tái)架和攝像系統(tǒng)，位于智能模擬降雨系統(tǒng)的噴淋口下方的所述試驗(yàn)臺(tái)架上設(shè)置有模擬實(shí)用現(xiàn)場(chǎng)傾斜放置的試驗(yàn)玻璃和安裝于該試驗(yàn)玻璃上的風(fēng)擋雨刷； 所述攝像系統(tǒng)的攝像鏡頭設(shè)置于所述試驗(yàn)玻璃內(nèi)側(cè)并正對(duì)風(fēng)擋雨刷刮刷幅面；計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入端與攝像系統(tǒng)圖像數(shù)據(jù)輸出端連接，計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的控制信號(hào)輸出端與智能模擬降雨系統(tǒng)的控制信號(hào)輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)擋雨刷刮凈能力的測(cè)試裝置，其特征在于所述試驗(yàn)臺(tái)架上試驗(yàn)玻璃的傾斜度也由計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)擋雨刷刮凈能力的測(cè)試裝置，其特征在于所述攝像系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)圖像采集系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)擋雨刷刮凈能力的測(cè)試裝置，解決了傳統(tǒng)測(cè)試方法無(wú)法對(duì)風(fēng)擋雨刷產(chǎn)品工作質(zhì)量客觀評(píng)定的問題。該測(cè)試裝置包括計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)、智能模擬降雨系統(tǒng)、試驗(yàn)臺(tái)架和攝像系統(tǒng)，位于智能模擬降雨系統(tǒng)的噴淋口下方的所述試驗(yàn)臺(tái)架上設(shè)置有模擬實(shí)用現(xiàn)場(chǎng)傾斜放置的試驗(yàn)玻璃和安裝于該試驗(yàn)玻璃上的風(fēng)擋雨刷；所述攝像系統(tǒng)的攝像鏡頭設(shè)置于所述試驗(yàn)玻璃內(nèi)側(cè)并正對(duì)風(fēng)擋雨刷刮刷幅面；計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入端與攝像系統(tǒng)圖像數(shù)據(jù)輸出端連接，計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的控制信號(hào)輸出端與智能模擬降雨系統(tǒng)的控制信號(hào)輸入端連接。本實(shí)用新型使用計(jì)算機(jī)采集雨刷裝置的各種狀態(tài)參數(shù)，保存與刮凈率對(duì)應(yīng)的環(huán)境情況，為產(chǎn)品的調(diào)整、研究提供有力工具。
文檔編號(hào)G01M13/00GK202024878SQ20102069140
公開日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者唐民生, 宋巍, 張穎, 李中, 李強(qiáng), 田拴成, 陳恒, 陳蕾蕾, 鹿文藝 申請(qǐng)人:西安慶安電氣控制有限責(zé)任公司