通过计算机化处理检测动态运行条件下制动盘表面上的热信息的方法与流程

本发明涉及一种通过计算机化处理对动态运行条件下制动盘表面上的热信息进行自动检测的方法。特别地，本发明涉及一种在动态台架测试期间自动检测有关车辆制动系统的制动盘表面上的温度演变和/或热点和/或热带和/或热区的定位/分布的信息的方法。

背景技术：

1、制动事件期间产生的热量的消散是评估制动系统的性能的最关键问题之一。

2、对于制动盘而言，摩擦构件(垫和制动面)中产生的热量会引起盘中的热变形，这可能导致机械元件之间出现局部接触区域，并导致形成热热点(thermal hot spot)。热点是制动带中具有高热梯度的区域。

3、制动事件期间热热点的形成可能会导致多种负面后果。

4、从材料的角度来看，已经证明由于热热点的存在而产生的热机械应力可以引起伴随塑性变形变化的牵引和压缩应力循环。

5、热热点的存在也可能会影响盘的表面上裂纹的出现和发展。

6、最后，从驾驶的角度来看，众所周知，制动系统中的高温可能会降低制动性能，从而引起“衰退”或“热抖动”现象，即不期望的低频振动。

7、因此，分析动态条件下制动盘中的热热点现象极其重要，不仅适当地表征制动盘，还获得如何改进制动盘本身设计的指示。

8、目前，研究热点现象的标准程序是在测功机测试台上测试制动系统。在台上提供了实验装置，以便允许获取代表温度信息的图像，例如通过设置有热成像相机的测试仪器。

9、每项测试都提供一系列制动动作的应用，这些制动动作根据操作参数进行预定义，并且每个制动动作获取的帧可以按顺序组合以形成视频。

10、然而，为了分析盘上的温度分布与复杂物理现象(例如变形和振动的开始)之间的关系，目前已知测试工具所提供的标准分析工具至少部分缺乏或不适合。

11、事实上，虽然目前已知的热成像相机的可用标准软件允许自动提取一些信息，但这些信息不足以以令人满意的方式执行上述分析。

12、因此，该领域的现有技术规定，由专门的操作员单独目视检查热成像相机提供的视频，以记录有关温度分布不均匀的信息，例如热点、冷区和热带，即与周围区域相比温度较高的圆形冠部。根据这些特征，记录其与温度值相关的数量、大小和指标。

13、这种已知的信息提取程序非常耗时，因为它需要合格的操作员对获取的视频进行单独筛选。

14、此外，这种程序典型地会受到操作员偏见的影响，导致结果不太客观且不可重复。

15、如上所述，在动态运行条件下检测和分析与制动盘中的热热点相关的信息的领域中仍有许多需求未得到满足，迄今为止已知的解决方案还未对这些需求提供完全有效的解决方案。

技术实现思路

1、因此，本发明涉及一种在动态运行条件下检测和分析与制动盘相关的热信息的方法。

2、特别地，本发明的目的是提供一种通过计算机化处理对关于关于动态运行条件下制动盘表面上的温度演变的信息和/或关于动态运行条件下制动盘表面上的热点和/或热带和/或热区的定位/分布的信息进行自动检测的方法，该方法允许至少部分地消除上述现有技术中所抱怨的缺点，并响应上述需求、特别是在所考虑的技术领域中感受到的需求。此目的通过根据权利要求1的方法实现。

3、该方法的进一步实施方式在权利要求2-18中限定。

技术特征：

1.一种通过计算机化处理对关于动态运行条件下制动盘表面上的温度演变的信息和/或关于动态运行条件下制动盘表面上的热点和/或热带和/或热区的定位/分布的信息进行自动检测的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述感兴趣区包括所述盘的至少一个制动带。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，所述感兴趣区包括所述制动盘两个相应侧表面上的两个相互对应的制动带，

4.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，所述感兴趣区包括所述制动盘的两个相应侧表面上的两个相互对应的制动带，

5.根据权利要求1或根据权利要求3至4中任一项所述的方法，其中，所述感兴趣区包括所述制动盘的一个或更多个制动带的部分。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述运行条件包括至少一次制动事件或制动测试。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述运行条件包括至少一次制动盘台架测试，每次测试包括多个制动测试事件。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述运行条件包括在制动盘台架上执行的多个测试，其中，所述多个测试中的待按测试序列执行的测试能够通过执行测试的操作员来选择。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多个测试中的每个测试包括多个测试制动事件，每个测试制动事件包括对所述制动盘的每个侧面的分析，对制动盘侧面的每个分析包括对在所述侧面捕获的数字视频的每个帧的分析，每个帧分析包括对描绘所述感兴趣区的相应部分的帧的一部分的分析。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，该方法的某些步骤在所述多个测试的所有测试中是公共的，而其他步骤则在每个帧上或针对一组预定义的帧部分中的每个帧部分单独进行并根据以下嵌套结构而扩展到整个测试：针对每个测试、针对每个制动动作、针对制动盘的每个侧面、针对每个帧以及针对每个预定的帧部分。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述通过生成掩模并将生成的掩模应用于获取的数字图像和/或数字视频帧中的每一者来识别所述感兴趣区的步骤包括：通过计算机处理被认为对分析重要的一组数字图像或数字视频帧，

12.根据权利要求11所述的方法，其中，获得处理后的矩阵数据的步骤还包括：将与形成所述帧的矩阵的索引相关联的笛卡尔坐标转换为极坐标系。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，如果每次测试包括多次制动事件，则被认为对分析重要的一组数字图像或数字视频帧包括从测试的最后n个制动事件中获取的数字图像或数字视频帧，所述测试的最后n个制动事件即为在那些制动事件中制动盘达到最高温度并且因此相对于图像的冷背景更清晰可见的制动事件；

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述限定分析区域的步骤包括：

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述对与限定的分析区域相关的数据进行热分析以获得关于每个感兴趣点上的温度演变的信息的步骤以及所述识别热点的步骤包括：

16.根据权利要求15所述的方法，包括以下另外的步骤：

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对于识别出的热点中的每一个热点而言，关于制动盘表面的感兴趣区上的温度演变的信息和/或关于制动盘表面的感兴趣区上的热点和/或热带和/或热区的定位/分布的信息包括：

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述提供关于制动盘表面的感兴趣区上的温度演变的信息和/或关于制动盘表面的感兴趣区上的热点和/或热带和/或热区的定位/分布的信息的步骤包括：

技术总结
描述了一种通过计算机化处理对关于动态运行条件下制动盘表面上的温度演变的信息和/或关于动态运行条件下制动盘表面上的热点和/或热带和/或热区的定位/分布的信息进行自动检测的方法。该方法包括以下步骤：获取多个数字图像和/或数字视频；以矩阵数据的形式获得数字图像和/或数字视频帧中的每一者的表示，通过包括图像分析或“计算机视觉”算法在内的算法对该表示进行处理，以获得并提供关于制动盘表面的感兴趣区上的温度演变的信息和/或关于制动盘表面的感兴趣区上的热点和/或热带和/或热区的定位/分布的信息。前述获取步骤包括通过至少一个热成像相机在上述动态运行条件的演变期间获取要进行热表征的制动盘的至少一个感兴趣区的多个数字图像和/或数字视频(包括多个数字帧)。数字图像中的每一个和/或数字视频帧中的每一者通过彩色图描绘在每个点处检测到的温度。上述处理步骤包括以下步骤：通过基于对获取的多个数字图像和/或数字视频帧的分析而生成掩模来识别感兴趣区；然后，将生成的掩模应用于获取的数字图像和/或数字视频帧中的每一者，并获得与感兴趣区相关的处理后的矩阵数据；然后，限定分析区域并对与限定的分析区域相关的数据进行热分析，以获得关于每个感兴趣的点处的温度演变的信息；最后，基于上述关于每个感兴趣的点上的温度演变的信息来识别热点。上述提供步骤包括以数字图像或图形和/或数字表格和/或数字视频的形式提供所获得的信息。

技术研发人员：弗兰切斯卡·阿廖利,达尼洛·贝内蒂,安德里亚斯·切鲁蒂,彼得罗·安德烈亚·格里利,克里斯蒂安·马尔马萨里,尼科洛·内波特,路易吉·罗吉亚,迭戈·斯卡尔佩利尼
受保护的技术使用者：乐姆宝公开有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/28