基于线阵图像的视觉式全参数车轮定位检测系统和方法

摘要

本发明涉及一种基于线阵图像的视觉式全参数车轮定位检测系统和方法，属汽车检测与诊断技术领域。系统包括四个测量臂和一台计算机；测量臂包括两个线阵相机和倾角传感器等电路部件，一个相机装于测量臂的端部，另一个相机装于测量臂安装轴下方，相机的柱面镜两侧对称安装两个发光二极管。检测时将测量臂装夹到相应车轮上，相机中发光二极管闪烁工作，由对面的相机采集图像；根据发光二极管的光点图像像素坐标及其安装间距，计算出相对两个相机之间的方位角度和位置距离；结合测量臂尺寸和倾角等信息，利用几何和向量代数原理，求解出全部车轮定位参数。本发明可同时检测车轮定位的角度参数和距离参数，实现车轮定位的全参数检测。

主权项

一种基于线阵图像的视觉式全参数车轮定位检测系统，该系统包括四个测量臂(1～4)和一台计算机；每个测量臂中包括两个线阵相机Qi和Gi，i＝1～4、处理电路、通讯电路、倾角传感器；其特征在于，每个线阵相机包括轴线位于竖直方向的柱面镜、竖直放置在柱面镜正前方的滤光片或衰减片、柱面镜后方焦距f处水平放置的线阵图像传感器及其驱动电路、对称置于柱面镜左右两侧中间高度位置的两个发光二极管，线阵相机的光轴与滤光片或衰减片、柱面镜入射面、线阵图像传感器垂直相交于三者的中心点；所述测量臂安装轴的轴线与测量臂的纵向中心平面垂直相交于测量臂的重心上方，线阵相机Gi以面向安装轴的方向安装在测量臂的一端，其光轴垂直于测量臂的纵向中心平面并平行于安装轴轴线，其柱面镜入射面位于测量臂纵向中心平面内；而线阵相机Qi以面向测量臂另一端的方向安装在测量臂中安装轴下方与相机Gi同高的位置，其光轴在测量臂的纵向中心平面内呈水平状态并垂直于安装轴轴线，其柱面镜入射面与安装轴轴线位于同一竖直平面内；四个测量臂(1～4)通过卡具对应安装在汽车的左后轮P1、左前轮P2、右前轮P3、右后轮P4上，使装于左右前轮的测量臂中的相机G2和G3以及装于左右后轮的测量臂中的相机G1和G4在左右方向都相互面对，装于左侧前后轮的测量臂中的相机Q2和Q1以及装于右侧前后轮的测量臂中的相机Q3和Q4在前后方向都相互面对，形成位于车身前、后、左、右的四组检测光路；计算机和四个测量臂之间通过电缆或无线方式进行双向通讯；测量臂中处理电路通过通讯电路接收计算机指令，根据指令控制测量臂中发光二极管和线阵图像传感器的同步协调工作；线阵相机的驱动电路为线阵图像传感器提供驱动信号，并将模拟图像信号转换为数字图像信号；处理电路接收线阵相机驱动电路送来的数字图像信号和倾角传感器送来的倾角信号并进行运算处理，将处理结果通过通讯电路传送给计算机；计算机根据测量臂上传的数据，计算并输出车轮的角度定位参数和距离定位参数的检测结果。