汽车车轮定位检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种汽车车轮定位检测方法，首先将标靶固定于待测车轮上，接着移动汽车并由图像获取装置摄取所述标靶运动轨迹的图像数据，图像采集和处理装置根据所摄取的所述标靶运动轨迹的图像数据，确定所述标靶的实际运动轨迹，进而确定车轮的实际运动轨迹，再由该车轮的实际运动轨迹计算车轮的定位参数；而后将所确定的车轮定位参数输出。本发明专利技术还涉及一种汽车车轮定位检测系统。采用本发明专利技术对汽车车轮定位参数进行检测，操作简单、方便且准确度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车检测
，更具体地说，涉及一种汽车车轮定位检测方法及系统。
技术介绍
汽车车轮定位如四轮定位指汽车车轮安装的相对位置，用存在于汽车悬架系统和各活动机件间的相对角度和位置参数表示，具体包括车轮外倾角、前束角、主销内倾角、主销后倾角、车轮几何中心线、推力角、车轮横向偏移、车轮纵向偏移等。汽车车轮定位检测用于检测汽车车轮定位状态，以保证正确的车轮定位，从而确保汽车直线行驶的稳定性和转向轻便，减少汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损。传统的汽车车轮定位检测方法，检测的基准是车轮轮辋平面的定位角度，其不足之处在于安装装夹器具时的人为误差较大，同时车轮轮辋的形变使得检测受装夹器具的影响较大，因而会产生很大的误差。有些定位仪提供偏心补偿，以对上述的部分因素进行修正，例如一种典型的偏心补偿方式是将待测汽车二次举升使汽车车轮刚好离开支撑面，保持对方探杠水平，转动作偏心补偿的车轮，重复在90度或180度多点调节探杠水平并启动测试，完成后再对其余车轮重复举升，调整和保持水平，再多点位置启动补偿测试。但是这些偏心补偿操作都十分繁琐，难度很高。而且，传统的汽车车轮定位检测中大部分定位仪是在车轮间相互参照做车轮定位，也就是说单个车轮的定位依赖于其他车轮的位置和姿态，即对面车轮的变化对本车轮的定位角度有影响，因此无法避免地会存在这种因相互参照而带来的误差。此外，利用传统的汽车车轮定位检测方法检测部分定位参数如外倾角时，采用基于地球重力的传感器，对检测条件要求很高，例如要求车辆定位平台的左右高度差不允许超过0.5毫米、前后高度差不超过1毫米、对角线高度差不超过1毫米等，这也增加了检测的难度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的检测操作繁琐、误差大的缺陷，提供一种操作简单、检测准确方便的汽车车轮定位检测方法及系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种汽车车轮定位检测方法，包括以下步骤(1)将标靶固定于待测车轮上；(2)移动汽车并由图像获取装置摄取所述标靶运动轨迹的图像数据；(3)图像采集和处理装置根据所摄取的所述标靶运动轨迹的图像数据，确定所述标靶的实际运动轨迹；(4)所述图像采集和处理装置根据所确定的标靶的实际运动轨迹确定所述车轮的实际运动轨迹，并根据该车轮的实际运动轨迹计算车轮的定位参数；(5)将计算得到的车轮定位参数输出。所述汽车车轮定位检测方法在所述步骤(1)和所述步骤(2)之间还包括(11)调整光发射装置与相应图像获取装置，使该光发射装置发出的光线可经所述标靶靶面反射进入相应图像获取装置。所述移动汽车为前后直线移动汽车，在所述步骤(4)中所述图像采集和处理装置由所确定的车轮的实际运动轨迹计算车轮运动轴线方向，并根据该车轮运动轴线方向确定车轮的定位参数。所述移动汽车为使待测车轮做转向运动，在所述步骤(4)中所述图像采集和处理装置从所确定的车轮的实际运动轨迹中分解出汽车主销方向，并根据该主销方向确定车轮的定位参数。所述步骤(3)包括(31)所述图像采集和处理装置根据预先存储的所述标靶靶面的几何特征和规则，从所摄取的所述标靶运动轨迹的图像数据中采集所述标靶运动前后其靶面的图像数据；(32)从所采集的标靶靶面的图像数据中提取所述标靶运动前后其靶面上指定特征点的图像坐标；(33)根据预先建立的所述特征点的图像坐标与其在所述标靶靶面上的物理坐标的射影关系，由所提取的所述标靶运动前后其靶面上指定特征点的图像坐标，确定所述标靶运动前后所述特征点的物理坐标；(34)根据所述标靶运动前后所述特征点的物理坐标计算标靶的实际运动轨迹。所述预先建立所述特征点的图像坐标与其在所述标靶靶面上的物理坐标的射影关系包括如下步骤a.在所述标靶靶面建立坐标系，利用齐次坐标，将所述特征点的物理坐标记录为M(X；Y；1)，图像坐标记录为m(x；y；1)；b.在所述特征点的图像坐标与物理坐标之间建立射影关系s·m＝H·M 其中，s为标量，H为变换矩阵；c.选择罚函数，根据采集得到的所述特征点的图像坐标与测量得到的所述特征点的物理坐标对，计算变换矩阵H的最优解；d.由得到的变换矩阵H的最优解，建立所述特征点的图像坐标和物理坐标的射影关系。本专利技术还提供一种汽车车轮定位检测系统，包括可固定于待测车轮上的标靶、图像获取装置、图像采集和处理装置以及输出装置，其中图像获取装置摄取所述车轮运动时所述标靶运动轨迹的图像数据，并将该图像数据输入所述图像采集和处理装置；该图像采集和处理装置根据所接收的所述标靶运动轨迹的图像数据，确定所述标靶的实际运动轨迹，并由所确定的标靶的实际运动轨迹确定该车轮的实际运动轨迹，以计算该车轮的定位参数，并将所确定的定位参数经输出装置输出。所述图像采集和处理装置包括电源、图像输入接口、底层采集控制模块、图像处理模块、特征点识别提取模块、视觉成像分析模块、轴计算模块及定位计算模块，其中所述图像输入接口从所述图像获取装置接收其所摄取的所述标靶运动轨迹的图像数据，并将该标靶运动轨迹的图像数据传送至所述底层采集控制模块；该底层采集控制模块根据其预先存储的标靶几何特征和规则，从所接收的所述标靶运动轨迹的图像数据中采集所述标靶运动前后其靶面的图像数据，并将该标靶靶面的图像数据传送至所述图像处理模块，经该图像处理模块滤波后，由所述特征点识别提取模块从中提取所述标靶运动前后其靶面上指定特征点的图像坐标；所述视觉成像分析模块根据预先建立的所述特征点的图像坐标与其在所述标靶靶面上的物理坐标之间的射影关系，由所提取的所述特征点的图像坐标确定所述标靶运动前后该特征点的物理坐标；所述轴计算模块根据该物理坐标计算所述标靶的实际运动轨迹，并确定该车轮的实际运动轨迹；所述定位计算模块根据所确定的车轮的实际运动轨迹计算其定位参数。所述定位计算模块由所述车轮的实际运动轨迹计算车轮运动轴线方向，并根据该车轮运动轴线方向确定车轮的定位参数。所述定位计算模块从所述车轮的实际运动轨迹分解出汽车主销方向，并根据该主销方向确定车轮的定位参数。所述汽车车轮定位检测系统还包括光发射装置，该光发射装置发出的光线经所述标靶靶面反射进入相应图像获取装置；所述图像处理模块还用于对所述标靶靶面的图像数据进行分析，并将分析结果输入所述底层采集控制模块，由该底层采集控制模块根据所述分析结果分别经一光发射控制电路和所述图像输入接口控制所述光发射装置和所述图像获取装置。所述汽车车轮定位检测系统还包括光发射装置，该光发射装置发出的光线经所述标靶靶面反射进入相应图像获取装置；所述光发射装置为红外光发射装置，所述图像获取装置相应该光发射装置设有红外滤镜。所述标靶由可调整夹脚间距的轮夹固定于所述待测车轮上。本专利技术汽车车轮定位检测方法及系统，实施时，将标靶固定安装于待测车轮上，使标靶可与待测车轮同步运动，检测时以车轮的运动轴线作为测量的基准，通过检测标靶的实际运动轨迹来确定车轮的实际运动轨迹，进而由该车轮的实际运动轨迹确定车轮的定位参数。利用本专利技术进行车轮定位检测时，无需在车轮间进行相互参照定位，且检测不依赖于地球重力，对定位平台无过高的要求，操作简单、方便且准确度高。下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。附图说明图1是本专利技术的汽车车轮定位检测系统的布置结构示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车车轮定位检测方法，其特征在于，包括以下步骤：（１）将标靶固定于待测车轮上；（２）移动汽车并由图像获取装置摄取所述标靶运动轨迹的图像数据；（３）图像采集和处理装置根据所摄取的所述标靶运动轨迹的图像数据，确定所述 标靶的实际运动轨迹；（４）所述图像采集和处理装置根据所确定的标靶的实际运动轨迹确定所述车轮的实际运动轨迹，并根据该车轮的实际运动轨迹计算车轮的定位参数；（５）将计算得到的车轮定位参数输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘均，周珠亮，吕光俊，
申请(专利权)人：深圳市元征科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]