贾晓东

(1.柳州汽车检测有限公司；2.国家汽车质量检验中心（广西）)

汽车碰撞试验是研究汽车被动安全性和事后安全性的重要内容[1]。碰撞试验是一个短暂且猛烈的冲击过程，一般采用高速摄像机拍摄整个碰撞过程。图像分析法的分析对象是高速摄像机拍摄的碰撞过程的视频，通过对试验车辆或假人身上的标记点的运动过程进行测量，计算标记点的位移、速度及加速度等数据。

1 图像分析法的基本原理

图像由诸多的像素组成，像素是组成图像的最小单元。图像分析法的原理，是对图像中被测对象的像素位置进行测量。图1是图像分析法的原理图，每个小方格是1个像素，p1、p2是参考点，p是待测量的标记点。使用图像分析法时，首先定义参考点p1、p2之间的实际距离，再根据参考点之间的像素数量，计算图像中每个像素的实际尺寸，最后根据标记点p在图像中的像素位置变化，计算出标记点p的位移。在图1b中，p点的终止位置相对图1a中的初始位置向右移动了3个像素，因此，p点的位移就是向右移动3个像素的尺寸。视频是诸多连续图像的逐帧播放，进行图像分析时，需连续跟踪标记点在每一帧图像中的像素位置变化，然后计算出标记点在每一帧图像中的位移，再通过不断叠加，得出标记点在碰撞过程中的位移量及在坐标系中的位移方向。

图1 图像分析法原理图

目前，碰撞试验用的高速摄像机的拍摄帧率可以达到1 000～2 000 fps/s。当高速摄像机以2 000 fps/s的速度拍摄时，连续2帧图像的间隔时间为0.5 ms。……