水平移动式4D汽车四轮定位测量系统技术方案

本实用新型专利技术揭示了一种水平移动式4D汽车四轮定位测量系统，包括四个3D标靶轮夹合成体、两个摄像装置、高精度实时图像采集器、两根悬挂梁以及控制主机；所述悬挂梁上分别设置一所述摄像装置，所述摄像装置沿所述悬挂梁移动，所述高精度实时图像采集器分别连接所述摄像装置以及控制主机，双向交互数据，所述摄像装置是面阵CCD高分辨率摄像机，所述3D标靶轮夹合成体中含有黑色和白色方格交错排列的矩阵，本实用新型专利技术通过上下轴移位测量，照相机放在悬挂梁上，左右照相机组自动找平，与举升机同步移动，首次在汽车测量领域，采用左右相位视频跟踪测量技术，消除了举升机不平带来的测量误差，与靶板距离更近，测量精度更高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及车辆检测
，特别涉及一种水平移动式4D汽车四轮定位测量系统。
技术介绍
国内汽车保修设备行业近几年的发展非常迅速，逐步形成了一些行业领军企业。一些有识之士将企业和行业的发展眼光投向了国外市场，通过代理商或自建代表处的方式开发海外业务，这一趋势符合中国目前在世界经济格局中的地位，是未来汽保设备行业快速发展的主要增长方式。随着中国汽车市场如火如荼的发展，中国汽车售后服务市场的前景也备受瞩目。其中汽车维修保养市场更是最大的受益者。而由于家庭购车比例越来越高，以及车主对汽车保养意识越来越强，国内汽车检测、保养设备的需求也越来越大。但目前汽保设备的技术国内还远远落后于国际竞争对手，而且主要是模仿国外技术，作为汽保设备的主要产品之一四轮定位仪，市场需求量大，产品技术难度高，附加值大。随着国家对交通安全的日益重视和管理规范，四轮定位仪设备的市场需求将在国家政策的引导下迅速膨胀。目前市场上常见的四轮定位仪的检测方式主要有:激光、PSD、CXD及3D。其特点分别如下:一、激光:激光是一种新型光源，它是作为测量系统的光源应用于四轮定位仪，由于激光都是以垂直的直线输出的，因此决定了激光产品束度的测量范围较窄，无补偿且需人工计算推力线，其测量精度低，检测速度慢。因光点与刻度的关系，存在人为误差，而且激光很容易受外界干扰，因此用激光做光源应用于四轮定位仪并不理想。众所周知，激光对人眼视力有一定伤害，所以UL、CE等安全认证很难通过，欧美日本早已淘汰，只是在中国和部分东南亚国家还局部存在。二、PSD:PSD又称光电位置传感器。我们知道，几乎所有的外国四轮定位都不使用，只有韩国的机器在大量使用，它的工作原理是:当PSD的受光面某一位置存在光照的情况下，其输出电流会有相应变化，从而可以得到光照位置，它是一种模拟(DC/AC转换，会有数据丢失)器件。虽然通过使用一些特殊的技术可以在一定程度上避免这些问题，但从原理上限制它只能测量单一光点却是改变不了的。PSD只能使用在工业环境里，就是说PSD的温度漂移严重并且受环境光线的影响。温度变化可以使其输出的零位变化几十毫伏，光线的影响使系统取值不稳定，这两项叠加在一起，便使PSD失去了测量精度和设备稳定性，这点是PSD的杀手(测不准，重复性差)。三、CCD: CXD是一种半导体数字元器件(又称光电藕合器件)，它分为线阵CXD和面阵CXD两种。它是20世纪70年代初发展起来的新型半导体集成光电器件，它是在一块硅面上集成了数千个各自独立的光敏元，当光照射到光敏面上时，受光光敏元将聚集光电子，通过移位的方式，将光量输出，产生光位置和光强的信息，因此CCD具有测量精度高(0.05度以内)、无温度系数、使用寿命长等特点。使用CCD有良好的环境适应能力。其他所有的技术都有各种各样的使用上的限制，比如不能在光线复杂的地方使用、不能有强电磁场、温度不能有太大的变化等等，而这些都是普通的修车车间的典型环境。那些不能开门，不能开窗，早晨凉快测量的数据和中午天热测量就不同，不能有大的电机在附近的要求，对于四轮定位来说，实在是有点过分。因此欧美国家生产的四轮定位仪均采用CXD技术，如战车、百事霸、战神等，这也足以说明CXD产品的优势。四、3D:3D测量方式是采用图像识别技术，用CXD数码相机采集装在车轮反光板上的图像信息，以测量出车轮的相对精度，人工推动车轮前后移动，由CCD摄像头采集信息，求出其坐标和角度。这是一种相当先进的测量方式，目前欧美常用。但他对举升机和转角盘等有严格的机械精度要求，目前国内举升机和转角盘无法与之匹配，影响检测效果，况且标定方式繁琐，价格昂贵，检测速度不快，售后维修较慢，并非国内主流。有鉴于此，本领域技术人员针对上述问题，提供了一种四轮定位仪。
技术实现思路
本技术提供了一种水平移动式4D汽车四轮定位测量系统，克服了现有技术的困难，采用全数字CCD图像技术，高精度红外发射，使采集的图像精度更高，抗干扰能力更强，且节约空间，用途广泛。本技术采用如下技术方案:本技术提供了一种水平移动式4D汽车四轮定位测量系统，包括四个3D标靶轮夹合成体、两个摄像装置、高精度实时图像采集器、两根悬挂梁以及控制主机；所述悬挂梁上分别设置一所述摄像装置，所述摄像装置沿所述悬挂梁移动，所述高精度实时图像采集器分别连接所述摄像装置以及控制主机，双向交互数据，所述摄像装置是面阵CCD高分辨率摄像机，所述3D标靶轮夹合成体中含有黑色和白色方格交错排列的矩阵。优选地，所述摄像装置是面阵CXD高分辨率摄像机。优选地，还包括两组LED红外光源，分别固定在所述摄像装置周围。优选地，所述LED红外光源呈环状分布在所述摄像装置周围。优选地，所述3D标靶轮夹合成体包括标靶和轮夹，所述轮夹与车轮固定，所述标靶可转动地设置在所述轮架上。优选地，还包括显示器，设置在所述柱体中部，所述显示器连接所述控制主机。由于采用了上述技术，与现有技术相比，本技术的水平移动式4D汽车四轮定位测量系统通过上下轴移位测量(3D+1D)，照相机放在悬挂梁上，左右照相机组自动找平，与举升机同步移动，首次在汽车测量领域，采用左右相位视频跟踪测量技术，消除了举升机不平带来的测量误差，与靶板距离更近，测量精度更高。以下结合附图及实施例进一步说明本技术。附图说明图1为实施例中的水平移动式4D汽车四轮定位测量系统的结构示意图；图2为实施例中的水平移动式4D汽车四轮定位测量系统的测量光束示意图；图3为实施例中的水平移动式4D汽车四轮定位测量系统的零点时参考模型示意图；图4为实施例中的水平移动式4D汽车四轮定位测量系统的带一定角度的参考模型不意图；图5为实施例中的水平移动式4D汽车四轮定位测量系统的中的信号时序图；图6为实施例中的水平移动式4D汽车四轮定位测量系统的使用状态示意图；以及图7为实施例中的水平移动式4D汽车四轮定位测量系统中3D标靶轮夹合成体所含矩阵的示意图。附图标记I为汽车；2为控制主机；3为高精度实时图像采集器；4为摄像装置；5为LED红外光源；6为3D标靶轮夹合成体；7为悬挂梁。具体实施方式下面通过图1至7来介绍本技术的一种具体实施例。实施例1如图1至7所示，本技术的一种水平移动式4D汽车四轮定位测量系统，包括四个3D标靶轮夹合成体6、两个摄像装置4、高精度实时图像采集器3、两根悬挂梁7以及控制主机2 ;所述悬挂梁7上分别设置一所述摄像装置4，所述摄像装置4沿所述悬挂梁7移动，持续采集图像，记录3D标靶轮夹合成体6的位置变化，所述高精度实时图像采集器3分别连接所述摄像装置4以及控制主机2，双向交互数据，所述摄像装置4是面阵CXD高分辨率摄像机，所述3D标靶轮夹合成体6中含有黑色和白色方格交错排列的矩阵。这种3D标靶轮夹合成体具有以下特点:(I)直接使用黑和白色对比度最大的部分，减少因为灰度干扰造成的误差；(2)使用角点计算，而不是传统的几何图形，这样的好处是可以更精确的确定坐标；(3)新标靶的图案设计对确定旋转矩阵R，和平移矩阵T，更便利；(4)通过纵横设计的多角点，可以使相机的外参计算更平均减少突变；(5)新图案可以增加测量的范围，并且在靶板大角度偏转的时候目标清晰可见；(6)更适合汽车测量的应用环境。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平移动式4D汽车四轮定位测量系统，其特征在于：包括四个3D标靶轮夹合成体（6）、两个摄像装置（4）、高精度实时图像采集器（3）、两根悬挂梁（7）以及控制主机（2）；所述悬挂梁（7）上分别设置一所述摄像装置（4），所述摄像装置（4）沿所述悬挂梁（7）移动，所述高精度实时图像采集器（3）分别连接所述摄像装置（4）以及控制主机（2），双向交互数据，所述摄像装置（4）是面阵CCD高分辨率摄像机，所述3D标靶轮夹合成体（6）中含有黑色和白色方格交错排列的矩阵。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金东，孙陵林，
申请(专利权)人：上海一成汽车检测设备科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：