[发明专利]复杂地形中星球车车轮沉陷量视觉测量方法

摘要

复杂地形中星球车车轮沉陷量视觉测量方法，属于星球车车轮沉陷量的测量技术领域。本发明是为了解决现有星球车车轮沉陷量测量过程中，对车轮沉陷量定义不明确及沉陷量测量结果精度低的问题。它依次对星球车的车轮沉陷量进行定义，建立车轮沉陷量计算模型；实时采集当前轮地作用图像，对当前轮地作用图像进行车轮区域分割获得二值化图像；由二值化图像提取车轮区域轮廓线，再由车轮区域轮廓线提取车轮轮缘的圆轮廓与轮地作用边界；采用车轮沉陷量计算模型对提取获得的车轮轮缘的圆轮廓与轮地作用边界进行计算，获得星球车的车轮沉陷量。本发明用于测量复杂地形中星球车车轮沉陷量。

主权项

一种复杂地形中星球车车轮沉陷量视觉测量方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤一：对星球车的车轮沉陷量进行定义，建立车轮沉陷量计算模型；步骤二：实时采集当前轮地作用图像，对当前轮地作用图像进行车轮区域分割获得二值化图像；步骤三：由二值化图像提取车轮区域轮廓线，再由车轮区域轮廓线提取车轮轮缘的圆轮廓与轮地作用边界；步骤四：采用车轮沉陷量计算模型对提取获得的车轮轮缘的圆轮廓与轮地作用边界进行计算，获得星球车的车轮沉陷量；步骤一中车轮沉陷量的定义为：对轮地作用边界上的系列点，采用最小二乘方法拟合获得地面等效平面；星球车的车轮在过其圆心沿垂直于地面等效平面方向上的下陷量为车轮沉陷量z；车轮沉陷量计算模型为：z=r-dOT=r-|b|k2+1;]]>式中r表示车轮半径，dOT表示车轮圆心O到地面等效平面的垂直距离；以车轮圆心O作为圆点、车轮水平方向作为x轴及车轮竖直方向作为y轴建立坐标系ΣO‑xy，设定地面等效平面在Oxy平面内的投影的直线方程为y＝kx+b，其中x为地面等效平面投影后直线方程的横坐标变量，y为地面等效平面投影后直线方程的纵坐标变量，k为直线方程的斜率，b为截距，轮地作用边界的数据点坐标为(xi,yi)，其中i＝1，2，3，……，n；采用最小二乘法求解直线方程中的k和b为：k=nΣyixi-ΣyiΣxinΣxi2-(Σxi)2;]]>b=Σxi2Σyi-ΣxiΣyixinΣxi2-(Σxi)2;]]>式中n为轮地作用边界数据点总数。