机动车前照灯检测方法

摘要

本发明是一种用于检测机动车对称光前照灯配光性能的机动车前照灯检测仪及其检测方法。其检测仪包括有两定位参考柱，3部数码相机，检测屏幕，检测屏幕驱动机构，计算机，检测屏幕驱动机构安装在机动车的前方，两部数码相机安装在检测屏幕的上部位置上，检测屏幕与两定位参考柱的距离满足数码相机可拍摄范围涵盖在定位参考柱所界定的平面宽度，另一数码相机安装在其中一个定位参考柱或两定位参考柱与地面相交的交点所连线段的中点附近。本发明的检测仪可自动检测机动车纵轴线与检测系统纵轴线的水平角度偏差、机动车前照灯基准中心高度及GB7258-2004要求检测的机动车前照灯配光性能参数。本发明的检测方法检测速度快，检测精度高。

主权项

1. 一种机动车前照灯检测仪的检测方法，其特征在于：使用的检测仪包括有第一定位参考柱(1)、第二定位参考柱(2)，第一数码相机(3)、第二数码相机(4)、第三数码相机(5)，检测屏幕(6)，检测屏幕驱动机构(7)，计算机(8)，检测屏幕驱动机构(7)安装在机动车的前方，检测屏幕(6)的尺寸可容纳不同车型的远光照射在检测屏幕上的光斑中心，第一数码相机(3)、第二数码相机(4)安装在检测屏幕(6)的上部位置上，检测屏幕(6)与第一定位参考柱(1)、第二定位参考柱(2)的距离满足数码相机可拍摄范围涵盖在第一定位参考柱(1)、第二定位参考柱(2)所界定的平面宽度，第三数码相机(5)安装在第一定位参考柱(1)或第二定位参考柱(2)或第一定位参考柱(1)、第二定位参考柱(2)与地面相交的交点所连线段的中点上；所使用的图像分析机理为：数码相片文件中各像素均包含色差值和位值，色差值可通过计算机处理转换为灰度值，其值范围一般为0～255，将其对应为发光强度0～40000Cd，故对于第一数码相机(3)、第二数码相机(4)所拍摄的前照灯发光面相片可按灰度值识别相应特定区域，因前照灯在点亮状态时，相片中前照灯发光面区域与其他区域的灰度值差别很大，故根据该特定区域像素的序位值推算出该特定区域在相片中的相对位置；对于第三数码相机(5)所拍摄的远光相片可按灰度值最强的区域由计算机绘出等灰度值曲线，对应为前照灯远光照射在检测屏幕上的光斑中心曲线，并对应出该光斑中心的发光强度；对于第三数码相机(5)所拍摄的近光相片可按灰度值突变区域绘出明暗截止线；所述检测方法是按以下步骤建立坐标系，确定机动车前照灯三维空间坐标、机动车纵轴线L2与检测仪纵轴线L1的水平角度偏差：(1)建立三维空间坐标系：以经过由第一定位参考柱(1)、第二定位参考柱(2)与检测仪安装地面的交点U、V确定的线段UV的中点且垂直于第一定位参考柱(1)、第二定位参考柱(2)所确定的1-2平面的直线UV为检测仪纵轴线，以通过第一定位参考柱(1)或第二定位参考柱(2)与地面的交点且与检测仪纵轴线平行的射线为Y轴，以在Y轴上且与第一定位参考柱(1)或第二定位参考柱(2)距离为t的点为原点O，该距离满足数码相机可拍摄范围涵盖第一定位参考柱(1)、第二定位参考柱(2)所界定的平面宽度，以通过原点且与直线UV平行的射线为X轴，以通过原点且垂直于X轴和Y轴的射线为Z轴，在原点上安装检测屏幕驱动机构(7)；(2)确定机动车前照灯三维空间坐标、机动车纵轴线L2与检测仪纵轴线L1的水平角度偏差：点亮机动车前照灯，由第一数码相机(3)、第二数码相机(4)在机动车前照灯前方对机动车拍摄的相片经计算机处理进行几何拉伸，使相片中第一定位参考柱(1)、第二定位参考柱(2)影像的高度和间距的比例拉伸为符合第一定位参考柱(1)、第二定位参考柱(2)实物的高度和间距的比例，由计算机识别第一定位参考柱(1)、第二定位参考柱(2)和前照灯发光面影像形状及第一定位参考柱(1)、第二定位参考柱(2)在相片中的相对位置，与由第一定位参考柱(1)、第二定位参考柱(2)确定的1-2平面对应，可得到前照灯发光面DM1、DN2中心点G、H分别与第一定位参考柱(1)的距离及与地面的距离，即此两点的X轴、Z轴坐标，因点G、H在由第一定位参考柱(1)、第二定位参考柱(2)确定的1-2平面上，则其距检测屏幕平面的距离为两点的Y轴坐标，故可得到点G、H的三维空间坐标，同理可得到点C、D、E、F的三维空间坐标，点C、D、E、F分别为与前照灯发光面影像DM1、DM2、DN1、DN2靠相片中心侧相切且垂直于X、Y轴平面的切线与前照灯发光面影像DM1、DM2、DN1、DN2的切点，第一数码相机(3)、第二数码相机(4)位置对应于点A、B，因1-2平面与原点O距离为t，令点A坐标为A(Ax，Ay，Az)，Ax、Ay、Az分别为点A的X、Y、Z轴坐标，其他点类同，则Ay＝By＝0，Cy＝Dy＝Ey＝Fy＝Gy＝Hy＝t建立直线AC、AE、BD、BF、AG、BH的X、Y轴方程：直线AC：(X-Ax)/(Ax-Cx)＝(Y-Ay)/(Ay-Cy)直线AE：(X-Ax)/(Ax-Ex)＝(Y-Ay)/(Ay-Ey)直线BD：(X-Bx)/(Bx-Dx)＝(Y-By)/(By-Dy)直线BF：(X-Bx)/(Bx-Fx)＝(Y-By)/(By-Fy)直线AG：(X-Ax)/(Ax-Gx)＝(Y-Ay)/(Ay-Gy)直线BH：(X-Bx)/(Bx-Hx)＝(Y-By)/(By-Hy)则直线AC、BD的交点P的X、Y轴坐标为Px＝(Bx·Cx-Ax·Dx)/(Bx+Cx-Ax-Dx)，Py＝(Bx-Ax)·t/(Bx+Cx-Ax-Dx)直线AE、BF的交点Q的坐标为Qx＝(Bx·Ex-Ax·Fx)/(Bx+Ex-Ax-Fx)，Qy＝(Bx-Ax)·t/(Bx+Ex-Ax-Fx)建立直线PQ的方程直线PQ：(X-Px)/(Px-Qx)＝(Y-Py)/(Py-Qy)则直线PQ与直线AG的交点M的X、Y轴坐标为Mx＝(t·Ax·(Px-Qx)+(Py·Qx-Px·Qy)·(Ax-Gx))/((Py-Qy)·(Ax-Gx)+t·(Px-Qx))My＝t·(Ax·Py-Ax·Qy-Py·Qx+Px·Qy)/((Py-Qy)·(Ax-Gx)+t·(Px-Qx))直线PQ与直线BH的交点N的X、Y轴坐标为Nx＝(t·Bx·(Px-Qx)+(Py·Qx-Px·Qy)·(Bx-Hx))/((Py-Qy)·(Bx-Hx)+t·(Px-Qx))Ny＝t·(Bx·Py-Bx·Qy-Py·Qx+Px·Qy)/((Py-Qy)·(Bx-Hx)+t·(Px-Qx))线段MN的中点R的X、Y轴坐标为Rx＝(Mx+Nx)/2，Ry＝(My+Ny)/2直线MN与X轴的夹角角度值为：arctg((Ny-My)/(Nx-Mx))建立直线AG、BH的Y、Z轴方程直线AG：(Y-Ay)/(Ay-Gy)＝(Z-Az)/(Az-Gz)直线BH：(Y-By)/(By-Hy)＝(Z-Bz)/(Bz-Hz)则直线AG与直线Y＝My的交点M的Z轴坐标为Mz＝(Az·My+Ay·Gz-Gz·My-Az·Gy)/(Ay-Gy)直线BH与直线Y＝Ny的交点N的Z轴坐标为Nz＝(Bz·Ny+By·Hz-Hz·Ny-Bz·Hy)/(By-Hy)线段MN的中点R的Z轴坐标为Rz＝(Mz+Nz)/2由此求得前照灯发光面中心点M、N和线段MN的中点R的三维空间坐标、直线MN与X轴的夹角角度值，即机动车纵轴线L2与检测仪纵轴线L1的水平角度偏差，以机动车行进方向向左为正。