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1、上海工程技术大学毕业设计（论文） 数字摄影测量原理在车身标识点测量中的应用提供全套毕业论文，各专业都有摘 要在汽车碰撞试验中，汽车车身的变形具有不可预见性，这些变形的位置，变形方式以及变形量的大小等对于改进汽车设计，分析汽车安全性有着重要意义。由于实际车身在撞击过程的外形是复杂的三维曲面，而影像成像的过程为一中心投影过程，图像的像平面是二维平面信息，因此存在信息丢失和信息失真。本文运用了一种基于近景摄影测量的 DLT（直接线性变换）模型的试验车辆勘查新方法。利用CCD摄像机可以获得被测试验车辆的二维图像,得到实际空间坐标系和摄像机像平面坐标之间的透视变换,利用2台或2台以上的摄像机从不同方向拍
2、摄2副或2副以上的二维图象,通过直接线型变换的理论,可以得到试验车辆的三维图象信息。因此,本文首先利用2台高分辨率的摄像机从2个方向对贴有车身标识点的汽车车身进行摄影，得到车身标志点的二维图象；然后根据透视摄影，数字图象处理，三维测量原理等理论对所获得的图象进行分析和处理，从而进一步获得汽车标识点的变化以及汽车变形量的相关信息。实践证明，该方法操作简单方便，成本便宜，实用性更强，为更好的提高汽车被动安全性提供有力依据。关键词：被动安全性，侧门，摄影测量，碰撞 The Application of the Digital Photogrammetry in the Measurement of
3、Vehicle Body Marked PointABSTRACTIn the automobile impact test, the automobile body distortion has fortuitousness. The positions, distortion way and distortion quantity have vital significance to the improvement of automobile design and the analysis of the automobile safety.Because the actual automo
4、bile body distortion contour during the impact test is the complex three-dimension curved surface and the image imagery process is a central projection process, the image plane is the two-dimensional surface information, it existence information loss and information distortion.This article utilized
5、one kind to investigate the new method based on the short distance photogrammetry DLT model experimental vehicles. We use the CCD camera to obtain the two-dimensional picture for the tested vehicles, we obtains the perspective transformation between the actual three-dimensional coordinate system and
6、 the camera place coordinates. So, this article first uses two high resolution cameras to Photography the automobile body with Marked Point from two directions, obtains the two-dimensional picture form the automobile body marked point. Then we analysis and processing the image basic on Perspective p
7、hotography, digital image processing, three dimensional survey principle. Then, we get an automobile marking change as well as the automobile distortion quantity related information. The practice proved, this method operation simple is convenient, The usability is stronger, For better enhances the a
8、utomobile passive security to provide the powerful basis.Key words: security, side entrance , digital photographic crash数字摄影测量原理在车身标识点测量中的应用张吉 0611032540 引言 随着汽车的保有量的增长，道路交通事故已成为世界性的社会问题。百余年来，全世界死于车祸的人数已达4000多万，而且每年仍以超过40多万人的速度递增。建国以来，我国共发生交通事故500多万起，死亡100余万人，直接经济损失达100多亿元。我国现有汽车1650多万辆，每年以超过180万辆的速
9、度递增，交通事故数量和万车死亡人数均居世界首位，是世界上交通事故最严重的国家。而且从近几年的统计数字来看，全国交通事故呈大幅上升趋势，作为交通事故客观因素中的一个重要内容汽车安全性，已成为我国汽车工业可持续发展的一个重要影响因素。在汽车台架试验中对试验车辆的变形程度进行勘查测量是估计等效碰撞速度的必要环节。车辆的碰撞变形数据与其对应的等效碰撞速度有着密切关系，变形数据的精度直接影响等效碰撞速度的准确度。目前对试验车辆的变形测量，基本采用由技术人员使用皮尺、卷尺等工具对其进行传统的手工测量。由于车辆变形表面的不规则性，使用皮尺测量时需要大量人为的目测和主观判断参与，对获得的车辆变形相关数据的精确
10、度有很大影响，并且很难获得大量有用数据，所以传统的手工测量方式已经不太适用于台架试验。本文运用了一种基于近景摄影测量的 DLT（直接线性变换）模型的试验车辆勘查新方法。技术人员对试验车辆进行符合一定规范的拍摄，即利用2台CCD摄像机从2个方向对贴有标识点的试验车辆进行拍摄，获得二维图像，通过直接线型变换相关理论对所获得的二维图像进行分析处理得到三维图像，更方便的得到车辆变形数据,相比传统的勘查方法，此方法大大提高了车辆勘查效率和质量，精度高，再现性好。1 汽车安全性现状汽车安全性可以分为主动安全性、被动安全性、事后(防火)安全性和车外安全性等几个方面。主动安全性是指汽车预防或回避事故的性能，主
11、要包括制动性能、操纵稳定性能、灯光和视野等;被动安全性是指汽车减轻事故过程中对乘员伤害的性能，主要包括车身结构、座椅、安全带、气囊、安全玻璃、方向柱、车顶和车门强度、内饰件缓冲性能等;事后安全性主要是指防止火灾性能和紧急脱出性能;车外安全性主要是指对行人的保护。早在 20 世纪30年代，美国通用汽车公司就开始进行翻车和固定壁碰撞试验。到了50年代中期，各国汽车行业普遍开展了碰撞试验，提出了二次碰撞的概念，在欧洲首先使用了安全腰带。60年代，随着公路交通事故的上升，汽车安全性，尤其是被动安全性成为人们注目的问题。70年代，汽车安全气囊在美国首次推出；大众公司在其高级轿车上第一个采用了被动式安全带
12、。80年代后期，侧面安全气囊被普遍采用。90年代以来，在政府法规要求和用户需要的推动下，车辆被动安全技术要求越来越高，车辆安全性已成为汽车发展三大方向 安全、环保、节能中最首要的方向。1.1 被动安全性被动安全性是指汽车碰撞安全性，当发生交通事故时，被动安全系统应为车内乘员提供尽可能多的保护，它是汽车安全性研究中最重要的课题。因为大量数据表明，95%以上的事故是由于人和环境因素共同造成的，主动安全性再好，也只能避免5%的事故。所以，从60年代末开始，汽车被动安全性就一直是人们研究的热点。该项研究主要包括四个方面的内容:车身结构抗撞性研究;碰撞生物力学研究;乘员约束系统和内饰件的开发研究;碰撞安
13、全性试验。研究的目的就是设计出更好的被动安全装置。这包括两方面的内容:安全车身结构和乘员保护装置(安全带、头枕、气囊等)。被动安全性研究，欧美起步最早，始于60年代末，刚开始时采用的方法就是进行实车碰撞试验，然后根据对结果的分析研究，改进设计。因此产品开发周期很长，费时费力。其后发展了主要针对零部件的台车试验和试验台冲击试验等模拟碰撞技术，成本低，可重复操作，研究周期较短。到了70-80年代，出现了计算机仿真技术，采用虚拟模型代替实际模型，利用计算机进行分析计算得出安全结论，已经成为汽车安全技术发展的一个重要方向。1.2 被动安全装置主动安全技术是汽车正常行使时的重要保障，可是乘员在驾驶时仍不
14、可避免地会碰到意外事故。2003年我国交通事故的统计表明，因机动车驾驶人员造成的事故起数占总数的863，再加上环境等因素造成的交通事故，则非车辆原因造成的交通事故比例高达95左右。因此，提高汽车本身在发生交通事故时保护成员，行人免受或减轻伤亡的汽车被动安全性就相当重要。吸能车身：当汽车受到撞击时，车身在吸收一定撞击能量的同时减缓车内乘员的移动度，对于保证乘员有足够的生存空间常重要。在驾驶室中，驾驶员部位最易受到伤害，因此将转向柱设计为可进式，碰撞时能折叠一定的距离，为驾驶员留下生存空间；前、后保险杠能收动能；车门要求有一定的刚度，受冲击后车门要易于打开；车顶有一定的刚度，保证翻车后不能被压扁等
15、。安全带：安全带的作用是当汽车发生急转弯或正面碰撞、后面碰撞、有角度碰撞以及翻车事故时，约束乘员尽可能保持原有的位置不动，避免与车内坚硬部件发生碰撞并防止乘员从座椅上甩出而造成伤害。安全带按固定方式分为两点式、斜挂式、三点式和四点式4种，由织带、安装固定件、卷收器和调节件等部件组成。研究表明，安全带能够减少乘员在碰撞事故中50的死亡率。安全气囊：安全气囊的作用是降低碰撞中乘员受伤的危险。安全气囊主要由传感器、气体发生器、气囊系统等3部分组成。传统安全气囊的设计是在发生正面撞车事故时避免车内乘员的头部、颈部和胸部强烈撞击在仪表盘、方向盘或挡风玻璃上。随着技术的发展，安全气囊的保护范围将进一步扩大
16、，从现在的前排乘员前方保护扩展到前排乘员的侧面、膝部和后排乘员的前方与侧面以及车外行人。虽然安全气囊能挽救人的生命，但也会造成驾乘人员受伤或死亡(如图2)，尤其是婴儿、儿童和个子矮小的成年人。为避免这些隐患，安全气囊将实现智能化，能识别乘员席有无乘员、乘员身材大小、重量、坐姿、是否系戴安全带等状况，并根据上述信息调整动作，以求最大限度地减少失误和保护乘员。现已有部分汽车公司致力上述智能装置的研究，比如奔驰SLK轿车率先装上了第一个乘客座椅传感器系统，该系统能探测出乘坐者座椅或儿童安全座椅上是否有人。1.3 我国汽车安全性现状在我国，汽车保有量仅为发达国家的1/6，而交通事故的死亡率却超过他们10倍。主观原因之一是观念落后。比如在买车时，除了价格因素外，往往侧重于汽车的动力性、燃油经济性等，但对于安全性能考虑不足。而在国外，人们购买汽车时首先考虑
