本发明涉及车辆照明装置的测量及不规则表面轮廓的测量定位方法及其系统。 为了保证汽车夜间行车安全,需要对汽车前照灯的光强、光轴偏斜量等性能进行检测。目前汽车自动检测线上均采用自动追光式检测仪测试汽车前照灯的上述性能,但测量精度取决于汽车中轴线与追光仪的移动导轨的垂直度。在本发明之前国内外大都采用的是胎侧定位强制拨正系统,即将被测汽车驶入固定的轨道,强制拨正轮胎,两轨道间的中线被认作汽车的中轴线,且垂直于追光仪的移动导轨。例如:日本的万岁公司平衡台,这种方法简单易行,但受轮距、胎压、胎侧宽度的影响,因而测量误差大。
本发明的目的是提供一种快速、准确、自动汽车外轮廓中线定位方法及实施系统,以提高前照灯性能测试精度。
本发明汽车外轮廓中线光电自动定位方法及其系统,其方法是汽车外轮廓的光像信号由光像信号采集部分采集,并将信号输入信号处理部分-计算机,计算机找出汽车的中轴线座标与预定导轨(与中线垂直)进行比较,并发出修正指令,位置偏差修正部分接收指令后,其执行机构进行位置偏差修正。同时光像信号采集部分不断跟踪汽车外轮廓中线位置,其偏差不断反馈到计算机,并不断发出修正指令,这样,直到中线与导轨的位置达到(垂直)要求,即可进行灯光测量。
本发明的系统部分主要由特制的摄像机部分,计算机及其接口部分和位置偏差修正部分组成。当汽车驶入检测位置时,摄像机部分俯视扫描汽车地外轮廓图像,并将像素信号经计算机接口输入计算机存储器,计算机计算出汽车外轮廓中轴线,并与预定(导轨)座标进行比较,求出中轴线与导轨的相对角度值,当该值不等于90°时,计算机显示出偏差α值,并同时发出指令,位置偏差修正部分进行修正,与此同时计算机光电跟踪中轴线,将变化值反馈入计算机,再发出指令。这样不断扫描、计算,位置偏差修正部分不断进行跟踪修正,直至汽车中轴线与导轨垂直度误差达到零或在规定误差范围内。此时追光仪可开始对前照灯性能进行检测工作。
附图1为汽车外轮廓中线光电自动定位系统示意图。图2为CCD摄像机镜头示意图。图中1-摄像机,2-计算机接口,3-计算机,4-回转台,5-伺服电机,6-CCD1镜头,7-CCD2镜头,8-CCD3镜头,9-CCD4镜头。
下面结合实施例对本发明进行进一步说明。如图1所示,被测汽车置于回转台4上,摄像机置于汽车的上方空间,采用CCD摄像机,多个摄像镜头镜头焦距选用50mm,镜头到汽车的工作距离为5000mm。由于各种汽车宽度在(1200-3000mm),采用四个摄像镜头6、7、8、9CCD1、CCD2、CCD3、CCD4。光线由上方照射,由于汽车轮廓反光,因而呈亮场,轮廓外呈暗场,这样轮廓像与CCD重迭地方等效照亮CCD,有信号输出。轮廓外为暗,CCD输出信号为零。CCD为若干敏感元(象素)组成,相邻二敏感元间有一定距离。本发明采用1728个,两敏感元距离为12mm。各敏感元输出信号可寻址。这样,CCD信号跳变的那个敏感元与汽车轮廓边缘对应。CCD信号由微机数据采集,经数据处理后确定边缘的坐标位置事先可标定好。例如图2中6-CCD1和7-CCD2(及8-CCD3和9-CCD4)相应的第864个光敏元间距离为2100mm。若汽车实际位置与追光式检测仪移动导轨不垂直,则在四个摄像镜头摄取的汽车外轮廊中线与标准有一位置偏差,信号输入计算机发出指令使伺服电机5启动,经传动机构使回转台4转动,偏差减少。随着摄像信号不断输入,修正指令不断发出,回转台不断转动偏差逐渐减少,直至达到标准要求范围。CCD输出信号用二值化电路进行处理,即光照亮的为1,暗为0,输出信号与阈值电平比较,大于该值为1,小于该值为0。计算机控制伺服电机5带动回转台4构成位置偏差修正部分。
计算机为普通的计算机,例如苹果机等均可,计算机接口为信号采集和转换机构。
位置偏差修正部分除机械式的之外,可根据不同情况采用计算机修正,其体积可大大减小。
由上述不难看出,本发明比现有技术轮胎定位法有明显的优点,首先定位测量准确,实现自动控制,操作简便。而现有的轮胎定位,受胎距、胎压、等影响,产生误差。
本发明也可适用于其他零部件和设备需要测量外轮廓和中线的定位测量工作。