專利名稱：汽車外輪廓中線光電自動定位方法及其系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及車輛照明裝置的測量及不規則表面輪廓的測量定位方法及其系統。
為了保證汽車夜間行車安全，需要對汽車前照燈的光強、光軸偏斜量等性能進行檢測。目前汽車自動檢測線上均采用自動追光式檢測儀測試汽車前照燈的上述性能，但測量精度取決于汽車中軸線與追光儀的移動導軌的垂直度。在本發明之前國內外大都采用的是胎側定位強制撥正系統，即將被測汽車駛入固定的軌道，強制撥正輪胎，兩軌道間的中線被認作汽車的中軸線，且垂直于追光儀的移動導軌。例如日本的萬歲公司平衡臺，這種方法簡單易行，但受輪距、胎壓、胎側寬度的影響，因而測量誤差大。
本發明的目的是提供一種快速、準確、自動汽車外輪廓中線定位方法及實施系統，以提高前照燈性能測試精度。
本發明汽車外輪廓中線光電自動定位方法及其系統，其方法是汽車外輪廓的光像信號由光像信號采集部分采集，并將信號輸入信號處理部分-計算機，計算機找出汽車的中軸線座標與預定導軌(與中線垂直)進行比較，并發出修正指令，位置偏差修正部分接收指令后，其執行機構進行位置偏差修正。同時光像信號采集部分不斷跟蹤汽車外輪廓中線位置，其偏差不斷反饋到計算機，并不斷發出修正指令，這樣，直到中線與導軌的位置達到(垂直)要求，即可進行燈光測量。
本發明的系統部分主要由特制的攝像機部分，計算機及其接口部分和位置偏差修正部分組成。當汽車駛入檢測位置時，攝像機部分俯視掃描汽車的外輪廓圖像，并將像素信號經計算機接口輸入計算機存儲器，計算機計算出汽車外輪廓中軸線，并與預定(導軌)座標進行比較，求出中軸線與導軌的相對角度值，當該值不等于90°時，計算機顯示出偏差α值，并同時發出指令，位置偏差修正部分進行修正，與此同時計算機光電跟蹤中軸線，將變化值反饋入計算機，再發出指令。這樣不斷掃描、計算，位置偏差修正部分不斷進行跟蹤修正，直至汽車中軸線與導軌垂直度誤差達到零或在規定誤差范圍內。此時追光儀可開始對前照燈性能進行檢測工作。
附

圖1為汽車外輪廓中線光電自動定位系統示意圖。圖2為CCD攝像機鏡頭示意圖。圖中1-攝像機，2-計算機接口，3-計算機，4-回轉臺，5-伺服電機，6-CCD1鏡頭，7-CCD2鏡頭，8-CCD3鏡頭，9-CCD4鏡頭。
下面結合實施例對本發明進行進一步說明。如圖1所示，被測汽車置于回轉臺4上，攝像機置于汽車的上方空間，采用CCD攝像機，多個攝像鏡頭鏡頭焦距選用50mm，鏡頭到汽車的工作距離為5000mm。由于各種汽車寬度在(1200-3000mm)，采用四個攝像鏡頭6、7、8、9CCD1、CCD2、CCD3、CCD4。光線由上方照射，由于汽車輪廓反光，因而呈亮場，輪廓外呈暗場，這樣輪廓像與CCD重迭地方等效照亮CCD，有信號輸出。輪廓外為暗，CCD輸出信號為零。CCD為若干敏感元(象素)組成，相鄰二敏感元間有一定距離。本發明采用1728個，兩敏感元距離為12mm。各敏感元輸出信號可尋址。這樣，CCD信號跳變的那個敏感元與汽車輪廓邊緣對應。CCD信號由微機數據采集，經數據處理后確定邊緣的坐標位置事先可標定好。例如圖2中6-CCD1和7-CCD2(及8-CCD3和9-CCD4)相應的第864個光敏元間距離為2100mm。若汽車實際位置與追光式檢測儀移動導軌不垂直，則在四個攝像鏡頭攝取的汽車外輪廊中線與標準有一位置偏差，信號輸入計算機發出指令使伺服電機5啟動，經傳動機構使回轉臺4轉動，偏差減少。隨著攝像信號不斷輸入，修正指令不斷發出，回轉臺不斷轉動偏差逐漸減少，直至達到標準要求范圍。CCD輸出信號用二值化電路進行處理，即光照亮的為1，暗為0，輸出信號與閾值電平比較，大于該值為1，小于該值為0。計算機控制伺服電機5帶動回轉臺4構成位置偏差修正部分。
計算機為普通的計算機，例如蘋果機等均可，計算機接口為信號采集和轉換機構。
位置偏差修正部分除機械式的之外，可根據不同情況采用計算機修正，其體積可大大減小。
由上述不難看出，本發明比現有技術輪胎定位法有明顯的優點，首先定位測量準確，實現自動控制，操作簡便。而現有的輪胎定位，受胎距、胎壓、等影響，產生誤差。
本發明也可適用于其他零部件和設備需要測量外輪廓和中線的定位測量工作。
權利要求
1.汽車外輪廊中線光電自動定位方法及其系統，其特征是，其方法是光像信號采集部分采集汽車外輪廊的光像信號并將信號輸入信號處理部分-計算機，計算機找出汽車的中軸線座標，與預定導軌(與中線垂直)比較，并發出修正指令，位置偏差修正部分接收指令進行修正，與此同時光像信號采集部分不斷跟蹤汽車外輪廊中線位置，其位置偏差不斷反饋到計算機，再發出修正指令，直至中軸線與導軌垂直定位。
2.汽車外輪廓中線光電自動定位方法及其系統，其特征是，該系統是由特制的攝像機，計算機及其接口，位置偏差修正部分組成，其中上部攝像機部分〔1〕俯視汽車外輪廊，并將掃描像素信號經計算機接口〔2〕輸入計算機〔3〕進行計算處理求出輪廓中線，并與標準比較有一位置偏差，并發出指令，位置偏差修正部分進行修正，直至達到標準范圍。
3.按照權利要求2所說的汽車外輪廊中線光電自動定位方法及其系統，其特征是所說的攝像機部分〔1〕具有四個以上鏡頭，且鏡頭是由若干個相互有一定距離的敏感元組成的CCD光電器件構成。
4.按照權利要求2所說的汽車外輪廓中線光電自動定位方法及其系統，其特征是所說的位置偏差修正部分是由受計算機〔3〕控制的伺服電機〔4〕帶動的回轉臺〔5〕組成。
全文摘要
汽車外輪廓中線光電自動定位方法及其系統涉及汽車照明裝置的測量及不規則表面輪廓的測量定位方法和系統，是在上部的攝像機部分俯視汽車外輪廓，并將掃描像素信號輸入計算機求出外輪廓中線并與標準比較有一位置偏差修正部分進行修正，直至達到標準。該系統定位測量準確，實現自動控制，操作簡便，并可用于其他零部件和設備的定位測量工作。
文檔編號G01B21/24GK1061280SQ9010882
公開日1992年5月20日 申請日期1990年11月3日 優先權日1990年11月3日
發明者梁和爭, 王春和, 孫琪, 葉聲華, 趙金元, 馮克猷 申請人:天津市公安局車輛管理所