PL240148B1

PL240148B1 - Method for measuring deformation of a vehicle bodywork

Info

Publication number: PL240148B1
Application number: PL424673A
Authority: PL
Inventors: Tomasz Figlus; Piotr Czech; Tomas Skrucany
Original assignee: Politechnika Slaska Im Wincent
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2022-02-21
Also published as: PL424673A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru deformacji nadwozia pojazdu wykorzystujący przetwarzanie obrazu, znajdujący zastosowanie w ocenie stanu uszkodzenia pojazdu przez rzeczoznawców techniki motoryzacyjnej i biegłych w zakresie rekonstrukcji wypadków drogowych.The subject of the invention is a method of measuring vehicle body deformation using image processing, applicable in the assessment of the state of damage to the vehicle by automotive technology experts and experts in the field of road accident reconstruction.

Dotychczas znane są metody pomiaru deformacji nadwozi pojazdów, które umożliwiają ekspertom techniki motoryzacyjnej (rzeczoznawcom samochodowym i biegłym sądowym) kosztorysowanie napraw czy wyznaczanie pracy deformacji i obliczanie prędkości pojazdu w chwili zdarzenia. Metody te wykorzystują zdjęcia występujących deformacji (uszkodzeń) nadwozi wykonane z różnych kierunków i przeprowadzanie na ich podstawie analizy zakresu występujących uszkodzeń, a następnie na podstawie doświadczenia eksperta wykorzystanie otrzymanych informacji przykładowo do kwalifikacji elementów pojazdu do naprawy lub wymiany. Metody te mogą być także wykorzystywane w badaniach z zastosowaniem rastrów energetycznych, niezbędnych w ocenie pracy deformacji nadwozi.So far, there are known methods of measuring vehicle body deformation, which enable automotive technology experts (car experts and court experts) to cost repairs or determine the work of deformation and calculate the speed of the vehicle at the time of the incident. These methods use photos of the existing deformation (damage) of the bodywork taken from various directions and carry out an analysis of the extent of the damage that occurs on their basis, and then, based on the expert's experience, use the information obtained, for example, to qualify the vehicle components for repair or replacement. These methods can also be used in tests with the use of energy louvres, necessary in the assessment of the work of deformation of car bodies.

Znane są też metody stosowane w pracy biegłych sądowych, którzy wykonują pomiary szerokości, wysokości i głębokości deformacji za pomocą przyrządów pomiarowych i wykorzystują te wyniki np. do wyznaczania pracy deformacji nadwozi. Opisane metody ograniczają się najczęściej do obliczania dwuwymiarowych deformacji nadwozia w zakresie szerokości i głębokości.There are also known methods used in the work of forensic experts who measure the width, height and depth of deformation with measuring instruments and use these results, for example, to determine the work of deformation of car bodies. The methods described are mostly limited to the calculation of two-dimensional deformations of the body in terms of width and depth.

Z literatury patentowej, z publikacji WO2004088243A1 znany jest sposób diagnostyki pojazdów, obejmujący rejestrację powierzchni nadwozia pojazdu za pomocą kamery w celu określenia uszkodzeń, a następnie analizę pozyskanych obrazów, przy czym obrazy nadwozia rejestrowane są podczas obrotu pojazdu za pomocą środków obrotu.From the patent literature, from publication WO2004088243A1, a method of vehicle diagnostics is known, consisting in registering the surface of the vehicle body with a camera in order to determine the damage, and then analyzing the acquired images, the images of the body being recorded during the rotation of the vehicle by means of rotation.

Obecny rozwój technik przetwarzania ujęć filmowych obiektów (sygnały dwuwymiarowe zmienne w czasie) umożliwia na podstawie filmu obiektu wykonanego z różnych perspektyw złożenie zarejestrowanego obiektu do wirtualnego obiektu trójwymiarowego. Ta technika może być również zastosowana do rejestracji obiektów typu pojazdy przed i po uszkodzeniu. Otrzymane w ten sposób obiekty wirtualne można ze sobą porównywać i na tej podstawie oceniać trójwymiarowo zakres deformacji uszkodzonego pojazdu w stosunku do obiektu referencyjnego - nieuszkodzonego lub uszkodzonego.The current development of techniques for processing film shots of objects (time-varying two-dimensional signals) allows, on the basis of a film of an object made from different perspectives, to assemble the recorded object into a virtual three-dimensional object. This technique can also be applied to the registration of objects such as vehicles before and after damage. The virtual objects obtained in this way can be compared with each other and on this basis the range of deformation of the damaged vehicle can be assessed in three dimensions in relation to the reference object - undamaged or damaged.

Metoda ta może również umożliwić analizę przemieszczeń dyskretnych punków charakterystycznych nadwozia pojazdu, a zatem określać kierunek przemieszczania zderzających się obiektów w momencie bezpośrednio przed ich kontaktem oraz w jego trakcie.This method may also enable the analysis of displacements of discrete characteristic points of the vehicle body, and thus determine the direction of movement of colliding objects at the moment immediately before their contact and during it.

Ocena deformacji nadwozia odgrywa ważna rolę w procesie wydawania opinii nt. stanu technicznego pojazdu uszkodzonego i zakresu deformacji. Stosowane dotychczas oceny deformacji nadwozi oparte na analizie fotografii uszkodzeń i przeprowadzaniu pomiarów za pomocą podstawowych przyrządów pomiarowych, obarczone są znacznymi błędami wynikającymi z przyjętych metod badań i analiz. Metody te wymagają wykonania licznych manualnych czynności pomiarowych, które z racji przeprowadzania ich w warunkach terenowych przy ograniczeniach spowodowanych uszkodzeniem pojazdu powodują, że opinie o zakresie deformacji mogą być obarczone znacznymi odchyłkami pomiarowymi. Metod te posiadają również ograniczenia związane z brakiem możliwości ich automatyzacji, a w przypadku rozległego uszkodzenia nadwozia nawet brakiem możliwości przeprowadzenia pomiaru. W konsekwencji rozwoju stanu techniki, przedstawione metody oceny stanu deformacji nadwozi można zastąpić nowymi sposobami pomiarów i prezentacji wyników. Zastosowanie systemów rejestracji obrazu, jego przetwarzania wraz z możliwościami porównywania obiektów wirtualnych stanowi znaczący rozwój dotychczas stosowanych metod pomiarów deformacji nadwozi pojazdów.The assessment of the deformation of the bodywork plays an important role in the process of issuing opinions on the technical condition of the damaged vehicle and the extent of deformation. The car body deformation assessments used so far, based on the analysis of photographs of damages and carrying out measurements with the use of basic measuring instruments, are burdened with significant errors resulting from the adopted test and analysis methods. These methods require numerous manual measurement activities, which, due to the fact that they are carried out in off-road conditions with the limitations caused by vehicle damage, mean that opinions on the extent of deformation may be burdened with significant measurement deviations. These methods also have limitations related to the inability to automate them, and in the case of extensive damage to the bodywork, even the inability to carry out the measurement. As a consequence of the development of the state of the art, the presented methods of assessing the state of deformation of the car body can be replaced by new methods of measuring and presenting the results. The use of image recording systems, its processing along with the possibility of comparing virtual objects constitutes a significant development of the methods used so far to measure vehicle body deformation.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu pomiaru odkształcenia nadwozia pojazdu, która nie posiadałaby wad występujących w dotychczasowych rozwiązaniach, sposób według wynalazku umożliwia określenie zakresu deformacji na podstawie trójwymiarowego modelu wirtualnego uszkodzonego pojazdu porównanego z pojazdem referencyjnym nieuszkodzonym lub uszkodzonym.The object of the invention is to provide a method for measuring deformation of a vehicle body that would not have the drawbacks of the prior art, the method according to the invention allows the extent of deformation to be determined on the basis of a three-dimensional virtual model of the damaged vehicle compared to an undamaged or damaged reference vehicle.

Cel ten osiągnięto, łącząc metody rejestracji obrazów, przetwarzania obrazów oraz obliczenia zakresu deformacji w programie graficznym poprzez porównanie analizowanych obiektów wirtualnych z obiektami referencyjnymi.This goal was achieved by combining the methods of image registration, image processing and calculating the extent of deformation in a graphics program by comparing the analyzed virtual objects with reference objects.

Sposób pomiaru deformacji nadwozia polega na tym, że rejestruje się obraz nadwozia pojazdu w pełnym zakresie obwodowym 360 stopni za pomocą kamery, następnie dane pomiarowe dostarcza się do komputera przetwarzającego dane pomiarowe w postaci obrazu dwuwymiarowego, gdzie są przetworzone na obraz trójwymiarowy, po czym dane przesyła się do modułu porównywania danych, korzystnie interfejsu graficznego, gdzie porównuje się obrazy w celu wychwycenia rozbieżności poprzez ich wzajemne nałożenie na siebie, na tej podstawie w oprogramowaniu graficznym otrzymuje sięThe method of measuring the deformation of the body is that the image of the vehicle's body is recorded in the full 360 degree circumferential range with a camera, then the measurement data is supplied to a computer that processes the measurement data in the form of a two-dimensional image, where it is converted into a three-dimensional image, and then the data is sent. to the data comparison module, preferably a graphical interface, where images are compared in order to detect discrepancies by overlapping them, on this basis in the graphics software the graphical software obtains

PL 240 148 B1 wyniki, które poddaje się analizie w zakresie przemieszczeń wytypowanych dyskretnych punktów obiektu uszkodzonego w stosunku do innego obiektu nieuszkodzonego lub uszkodzonego, oraz wyznacza się lokalną i globalną (całkowitą) strefę uszkodzonego obiektu, w postaci powierzchni i objętość uszkodzenia.The results are analyzed in terms of displacements of the selected discrete points of the damaged object in relation to another undamaged or damaged object, and the local and global (total) zone of the damaged object are determined in the form of the damage surface and volume.

Korzystnie do porównania obrazów trójwymiarowych wykorzystuje się pojazdy znajdujące się w bazie danych interfejsu graficznego.Preferably, vehicles in the database of the graphical interface are used to compare the three-dimensional images.

Korzystnie obrazy trójwymiarowe nadwozi w interfejsie graficznym dopasowuje się do siebie pod względem wymiarów, z uwzględnieniem rotacji, skali i rozdzielczości.Preferably, the three-dimensional images of the bodies in the graphic interface are dimensioned with respect to rotation, scale and resolution.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest szybki i bezkontaktowy pomiar odkształceń nadwozia pojazdu, który umożliwia budowanie wirtualnych modeli rzeczywistych pojazdów uszkodzonych i nieuszkodzonych oraz porównywanie ich między sobą w interfejsie graficznym. Sposób ponadto umożliwia wyznaczanie przemieszczeń wytypowanych dyskretnych punktów obiektu uszkodzonego w stosunku do innego obiektu nieuszkodzonego oraz wyznaczanie lokalnej i globalnej (całkowitej) strefy uszkodzonego obiektu, tj. powierzchni i objętości uszkodzenia.The advantage of the solution according to the invention is a quick and non-contact measurement of deformations of the vehicle body, which allows building virtual models of real damaged and undamaged vehicles and comparing them with each other in a graphical interface. The method also enables the determination of displacements of the selected discrete points of the damaged object in relation to another undamaged object and the determination of the local and global (total) zone of the damaged object, i.e. the area and volume of the damage.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania.The subject of the invention is presented in an exemplary embodiment.

Dokonuje się wideorejestracji uszkodzonego (nadwozia) pojazdu, przechodząc w pełnym zakresie obwodowym 360 stopni. Identyczny pomiar wykonuje się dla pojazdu nieuszkodzonego lub innego uszkodzonego, który stanowić będzie obraz referencyjny. Obrazem referencyjnym mogą być pojazdy znajdujące się już w bazie danych interfejsu graficznego, których rejestrację przeprowadzono już wcześniej. Interfejs do obróbki graficznej umożliwia na podstawie zarejestrowanych plików filmowych złożenie ich do trójwymiarowych obiektów wirtualnych, co daje możliwość otrzymania trójwymiarowych obiektów graficznych pojazdów uszkodzonych i pojazdów nieuszkodzonych. Na podstawie tak otrzymanych obiektów wirtualnych interfejs graficzny umożliwia nałożenie tych obiektów na siebie wraz z odpowiednim dopasowaniem skali i rozdzielczości porównywanych obiektów. Na tej podstawie porównuje się zakres przemieszczeń wytypowanych dyskretnych punktów obiektu uszkodzonego w stosunku do innego obiektu nieuszkodzonego lub uszkodzonego, a także wyznacza się lokalną i globalną (całkowitą) strefę uszkodzonego obiektu, tj. powierzchnię i objętość uszkodzenia. Sposób pomiaru i przetwarzania danych według wynalazku polega na tym, że za pomocą jednego przejścia wokół badanego pojazdu rejestruje się jego obraz wideo i na tej podstawie w oprogramowaniu graficznym otrzymuje się trójwymiarowy model zarejestrowanego obiektu, z możliwością jego wirtualnego wykorzystania do porównywania występujących uszkodzeń na tle obiektu nieuszkodzonego lub uszkodzonego.The damaged (body) vehicle is videorecorded, passing through the full circumferential range of 360 degrees. The same measurement is performed for the undamaged or other damaged vehicle, which will serve as the reference image. The reference image can be vehicles already in the database of the graphical interface, which have already been registered. The graphic processing interface allows you to fold them into three-dimensional virtual objects on the basis of recorded movie files, which makes it possible to obtain three-dimensional graphic objects of damaged and undamaged vehicles. On the basis of the virtual objects obtained in this way, the graphic interface enables the superimposition of these objects together with the appropriate adjustment of the scale and resolution of the compared objects. On this basis, the range of displacements of the selected discrete points of the damaged object is compared to another undamaged or damaged object, and the local and global (total) zone of the damaged object is determined, i.e. the area and volume of the damage. The method of measuring and processing data according to the invention consists in recording its video image with a single pass around the tested vehicle, and on this basis, a three-dimensional model of the registered object is obtained in the graphic software, with the possibility of virtual use of it to compare the existing damage against the background of the object. undamaged or damaged.

Claims

A method of measuring vehicle body deformation, which uses image recording and a computer device for image processing, characterized in that an image of the vehicle body is recorded over the full circumferential range of 360 degrees with a camera, then the measurement data is supplied to a computer processing the measurement data. in the form of a two-dimensional image, where they are transformed into a three-dimensional image, and then the data is sent to the data comparison module, preferably a graphical interface, where the images are compared in order to detect discrepancies by overlapping each other, on this basis, the graphics software obtains the results which are analyzed in terms of displacements of selected discrete points of the damaged object in relation to another undamaged or damaged object, and the local and global (total) zone of the damaged object is determined in the form of the surface and volume of the damage.

2. The method according to p. The method of claim 1, wherein vehicles in the database of a graphical interface are used to compare the three-dimensional images.

A method according to claim 1, characterized in that the three-dimensional images of the bodies in the graphic interface are dimensioned to one another, taking into account rotation, scale and resolution.