CN101382471B - 汽车四轮定位检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车四轮定位检测系统，包括中央控制计算机和四个探测装置，所述探测装置可分别对称地固定安装于汽车的四个车轮上，使得其红外灯发光时产生的八束红外光可围成360度的封闭测量场。所述中央控制计算机用于控制四个探测装置同步进行其红外灯开启和关闭状况下对对应探测装置的对应红外灯的红外图像信号和背景图像信号的采集。各探测装置由其CCD图像传感器实现所述采集，并将所采集的红外图像信号和背景图像信号进行差值运算，得到对应红外灯的前景图像信号，根据该前景图像信号计算得到该对应红外灯的光点的中心坐标，由该中央控制计算机根据该中心坐标计算得到相应的车轮定位参数。本发明还提供一种汽车四轮定位检测方法。
Description
技术领域
本发明涉及汽车检测技术领域，更具体地说，涉及一种能够改善各种强光干扰下的检测效果的汽车四轮定位检测方法及系统。
背景技术
汽车四轮定位检测方法及系统主要用于检测汽车车轮之间的相互位置和角度以确定汽车车轮定位参数，从而指导汽车维修机师调整车轮定位参数，以满足汽车设计要求，实现汽车行驶的平顺性、安全性，减少汽车油耗和轮胎磨损。
现有的汽车四轮定位检测方法包括拉线尺测量、激光测量、位置敏感探测器(Position Sensitive Detector，简称PSD)检测、红外电荷耦合装置(ChargeCouple Device，简称CCD)检测等。其中，拉线尺测量和激光测量大都通过老式的轮轴测量装置实现，其安装测量过程复杂，费时费力，且测量数据不准确。此外，由于汽车车轮定位系统所设的附加定位调整点越来越多，而且从汽车生产方面提出的定位公差规定越来越狭窄，因此这种采用拉线尺测量、激光测量等轮轴测量方式的四轮定位检测方法及系统已无法满足现代汽车车轮定位系统的维修需求。
至于PSD检测方法，则由于PSD这种光电位置传感器件的模拟输出信号受温度影响极大，难以适应各种环境要求，故无法满足高精度的定位要求。
相比之下，采用CCD的汽车四轮定位检测方法及装置则具有其技术先进性，因此获得了较为广泛的应用。这主要是由于CCD是一种光电荷耦合器件，其位置分辨率达到微米数量级，并具有响应速度快、可靠性高、无温度漂移、一致性好、输出稳定、可直接输出光斑的数字位置等优点。公开号为CN1570587的中国专利“智能化四轮定位仪的测量方法及装置”就公开了这样一种采用CCD的汽车四轮定位检测方法及装置。该汽车四轮定位检测方法采用四个探测装置发出八束红外光围成一个360度的测量场，仅由CCD感应这些红外光来检测汽车车轮的定位状况。
这种检测方法非常简单易行，可以满足较高精度的定位要求。然而，由于CCD也是光学器件，当环境光线过强，尤其是检测环境周边有光源或者光反射时，其检测精度将大大降低，极端情况下甚至无法进行检测。因此，在实际检测过程中，由于该汽车四轮定位检测装置所处工作环境中的光线比较复杂，太阳光、白炽灯、日光灯等直接照射在CCD上的光及这些光经过汽车车身、墙面、地面等其他物体产生的反射光都对检测有不良的影响，使得CCD感应的光中除了对应传感器所发出的用于检测的有用红外光以外，还叠加了各种各样的背景光。这些背景光干扰了检测装置的工作，使得其检测精度大大降低，甚至导致整个系统无法正常工作。
由此可见，这种现有的采用CCD的汽车四轮定位检测方法及装置由于设计时没有考虑到其实际使用环境，以致在工作过程中会受各种环境光的干扰，导致检测性能直线下降，甚至无法使用。这一点也限制了该汽车四轮定位检测方法及装置的使用。因此，需要一种能够克服环境光等干扰影响的汽车四轮定位检测方法及系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种能够克服各种环境光的干扰影响、提高检测精度和稳定性的汽车四轮定位检测方法及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种汽车四轮定位检测系统，包括中央控制计算机和由该中央控制计算机控制的四个探测装置，所述探测装置可分别对称地固定安装于汽车的四个车轮上，使得其红外灯发光时产生的八束红外光可围成360度的封闭测量场，其特征在于，所述中央控制计算机用于控制所述四个探测装置同步进行其红外灯开启和关闭状况下对对应探测装置的对应红外灯的图像信号的采集；所述各探测装置由其CCD图像传感器实现所述采集，该CCD图像传感器在红外灯开启和关闭状况下所采集的对应红外灯的图像信号分别为红外图像信号和背景图像信号，所述各探测装置将所采集的对应红外灯的红外图像信号和背景图像信号进行差值运算，得到该对应红外灯的前景图像信号，根据该前景图像信号计算得到该对应红外灯的光点的中心坐标，并将该中心坐标传送至所述中央控制计算机，由该中央控制计算机计算得到相应的车轮定位参数。
所述探测装置各包括供电模块以及由该供电模块供电的微控制单元处理模块、复杂可编程逻辑器件处理模块、两组图像采集模块、存储模块，其中所述微控制单元处理模块分别根据所述中央控制计算机的开启红外灯采集命令和关闭红外灯采集命令，控制所述复杂可编程逻辑器件处理模块产生时序以驱动所述图像采集模块；该图像采集模块分别由其CCD图像传感器采集其红外灯开启和关闭状况下，对应探测装置的对应红外灯的红外图像信号和背景图像信号，并将其存入所述存储模块，以使所述微控制单元处理模块可从该存储模块中读取所述红外图像信号和背景图像信号并将二者进行差值运算，得到对应红外灯的前景图像信号，根据该前景图像信号计算得到该对应红外灯的光点的中心坐标，并将该中心坐标传送至所述中央控制计算机。
所述各探测装置的图像采集模块包括光发射模块和光接收模块，所述光发射模块发射红外光至对应探测装置的对应图像采集模块的光接收模块上，包括红外灯以及红外灯控制电路；所述光接收模块采集对应探测装置的对应图像采集模块的红外灯的图像信号并对其进行处理，包括CCD图像传感器以及CCD信号处理电路。
所述两组图像采集模块分别设于探测装置中部和端部，用于采集与所在车轮相对的两车轮的定位数据；所述红外灯为红外发光二极管；所述存储模块包括随机存取存储器和用来缓存数据的双端口存储器。
所述各探测装置还包括用于测量汽车车轮倾角的倾角测量模块；所述中央控制计算机还用于控制各探测装置通过其倾角测量模块进行汽车车轮倾角测量并将所测得的倾角数据传送至该中央控制计算机；所述倾角测量模块包括一对互相垂直的倾角传感器以及倾角信号处理电路。
本发明还提供一种汽车四轮定位检测方法，包括下列步骤：
(1)将四个探测装置对称地固定安装于汽车的四个车轮上，使得其红外灯发光时产生的八束红外光可围成360度的封闭测量场；
(2)控制所述四个探测装置同步进行其红外灯开启和关闭状况下对对应探测装置的对应红外灯的图像信号的采集，该采集由所述探测装置的CCD图像传感器实现，在红外灯开启和关闭状况下所采集的对应红外灯的图像信号分别为红外图像信号和背景图像信号；
(3)所述各探测装置将其在其红外灯开启和关闭状况下所采集的所述对应探测装置的对应红外灯的红外图像信号和背景图像信号进行差值运算，得到该对应红外灯的前景图像信号，根据该前景图像信号计算得到该对应红外灯的光点的中心坐标；
(4)根据所述中心坐标计算得到相应的车轮定位参数。
所述步骤(2)中控制各探测装置在其红外灯开启状况下对对应探测装置的对应红外灯的图像信号的采集包括下列步骤：
(21)中央控制计算机发送开启红外灯采集命令至所述探测装置；
(22)所述探测装置的微控制单元处理模块根据所述采集命令，控制其复杂可编程逻辑器件处理模块产生时序以驱动其图像采集模块进行采集；
(23)所述图像采集模块开启其红外灯，其CCD图像传感器采集对应探测装置的对应红外灯的红外图像信号，并对该红外图像信号进行图像处理；
(24)将处理后的红外图像信号存入所述探测装置的存储模块。
所述步骤(2)中控制各探测装置在其红外灯关闭状况下对对应探测装置的对应红外灯的图像信号的采集包括下列步骤：
(21)中央控制计算机发送关闭红外灯采集命令至所述探测装置；
(22)所述探测装置的微控制单元处理模块根据所述采集命令，控制其复杂可编程逻辑器件处理模块产生时序以驱动其图像采集模块进行采集；
(23)所述图像采集模块关闭其红外灯或保持该红外灯的原关闭状态，其CCD图像传感器采集对应探测装置的对应红外灯的背景图像信号，并对该背景图像信号进行图像处理；
(24)将处理后的背景图像信号存入所述探测装置的存储模块。
所述步骤(3)进一步包括：
(31)中央控制计算机向各探测装置发送图像处理命令；
(32)所述各探测装置的微控制单元处理模块根据所述图像处理命令，读取所述红外图像信号和背景图像信号并将二者进行差值运算，得到所述对应红外灯的前景图像信号；
(33)所述各探测装置的微控制单元处理模块对所述前景图像信号进行统计分析处理，得到图像分割阈值，进行图像分割得到红外灯光斑，求解该红外灯光斑灰度重心得到所述对应红外灯的光点的中心坐标，并将该中心坐标传送至所述中央控制计算机；
所述步骤(4)进一步包括：
所述中央控制计算机根据所述中心坐标计算得到相应的车轮定位参数。
所述步骤(2)还包括中央控制计算机控制所述各探测装置由其倾角测量模块进行汽车车轮倾角数据采集；所采集的倾角数据在步骤(3)中由各探测装置传送至所述中央控制计算机。
本发明汽车四轮定位检测方法及系统进行汽车车轮参数的测量时，通过在一次测量过程中分别于红外灯开启和关闭状况下，采集探测装置的红外灯的图像信号(即红外图像信号和背景图像信号)，并将两次采集的图像信号经过处理后进行差值运算，保留了该红外灯真实的图像信号，消除了其他干扰信号，使得该图像信号的前景和背景对比明显，可以很方便确定合适的阈值对图像进行分割，得到红外灯成像的光斑，从而计算出红外灯的光点的中心坐标，由此，本发明能够克服各种环境光的干扰影响，提高检测精度和稳定性。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1是本发明汽车四轮定位检测系统的布置结构示意图。
图2是本发明汽车四轮定位检测系统的检测示意图。
图3是本发明汽车四轮定位检测系统的探测装置的结构示意图。
图4是本发明汽车四轮定位检测系统的探测装置一实施例的电路原理图。
图5是本发明汽车四轮定位检测方法的流程图。
图6是本发明汽车四轮定位检测方法中探测装置采集图像信号以及车轮倾角数据的实施例的流程图。
图7是本发明测得的红外灯的光点的图像示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明汽车四轮定位检测系统包括中央控制计算机1和由该中央控制计算机1控制的探测装置2。
其中，中央控制计算机1通过有线或无线的方式与探测装置2进行通信，并根据通信协议控制该探测装置2进行信号采集和数据处理，对探测装置2提供的测量结果进行汽车车轮定位参数的计算，并可将计算结果进行显示、报告、打印等，以指导用户依照汽车的定位标准调整车轮定位。
探测装置2可由轮夹4固定安装于汽车的车轮3上，用于测量计算车轮定位参数所需的数据。本发明汽车四轮定位检测系统设有四个探测装置2，分别对称地固定安装于汽车的四个车轮3上。图3展示了探测装置2的结构示意图，图4则展示了该探测装置2一实施例的电路原理图(未示供电模块)。
如图3所示，各探测装置2包括微控制单元(Micro Controller Unit，简称MCU)处理模块20、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，简称CPLD)处理模块21、两组图像采集模块22、倾角测量模块23、存储模块24以及供电模块25。其中，供电模块25用于向其他各模块供电。
MCU处理模块20用于根据中央控制计算机1发出的采集命令，控制CPLD处理模块21产生时序以驱动图像采集模块22、倾角测量模块23进行车轮定位数据采集(图像采集模块22采集车轮前束角和转向角相关数据，倾角测量模块23采集车轮外倾角数据)。
两组图像采集模块22分别设于探测装置2的中部和端部，用于采集与所在车轮相对的两车轮的定位数据。每组图像采集模块22包括光发射模块220和光接收模块222。其中，光发射模块220用于发射红外光至固定于对应车轮3上的探测装置2的对应图像采集模块22的光接收模块222，在本实施例中，可进一步参考图4，该光发射模块220包括红外灯以及红外灯控制电路，所述红外灯可采用红外发光二极管(LED)实现，例如中心波长为850nm的红外LED。光接收模块222用于采集固定于对应车轮上的探测装置2的对应图像采集模块22的红外灯的图像信号并对其进行处理，在本实施例中，可进一步参考图4，该光接收模块222包括CCD图像传感器以及CCD信号处理电路。所述CCD图像传感器可为最小分辨率为17nm的CCD图像传感器，其具有尺寸小、工作电压低、使用寿命长、耐受冲击、及电子自动扫描等优点；同时，CCD是一种无增益器件，具有存储电荷的能力，因此可利用光作为输入信号完成测量功能。由于采样按像元一一对应的采样，因此在水平方向的最高分辨率上可基本接近CCD的水平像元数，最充分地利用了CCD的分辨率。CCD信号处理电路则用于对CCD图像传感器所采集的图像信号进行图像处理，例如图像滤波和模数转换，使其成为存储模块25、MCU处理模块20可以接收并处理的信号。
倾角测量模块23用于进行车轮的偏心补偿以及倾角的测量，在本实施例中，可进一步参考图4，包括一对互相垂直的倾角传感器以及倾角信号处理电路。
存储模块24用于存储图像采集模块22和倾角测量模块23测得的数据，使得MCU处理模块20可从其中读取图像采集模块22所采集的图像信号，从中计算出红外灯的光点的中心坐标，并将该中心坐标发送至中央控制计算机1，由中央控制计算机1计算得到汽车车轮定位参数；同时，MCU处理模块20也从存储模块24中读取倾角测量模块23所测得的倾角数据，并将其发送至中央控制计算机1。在本实施例中，所述存储模块24包括随机存取存储器和用来缓存数据的双端口存储器，如图4所示。
将本发明汽车四轮定位检测系统的四个探测装置2对称地固定安装于汽车的四个车轮3上，使其图像采集模块22光发射模块220的红外灯发光时产生的八束红外光可以围成一个360度的封闭测量场，通过该这封闭测量场以及探测装置2的倾角测量模块23即可测量计算汽车车轮定位参数所需的各个定位参数信息。
欲测量汽车车轮定位参数时，中央控制计算机1控制固定安装于汽车车轮3上的各探测装置2分别采集其红外灯开启和关闭状态下，安装于对应车轮3上的探测装置2的对应图像采集模块22的光接收模块222的红外灯的图像信号。同时，中央控制计算机1控制各探测装置2采集车轮倾角数据。每个探测装置2在中央控制计算机1的控制下同步进行相应的采集工作且其工作模式完全相同。
首先，中央控制计算机1向固定安装于汽车车轮3上的四个探测装置2发送开启红外灯采集命令，探测装置2接收到采集命令后即启动相应开启红外灯的采集流程。
由MCU处理模块20控制CPLD处理模块21产生时序，分别驱动图像采集模块22和倾角测量模块23进行相应的数据采集。
对于各图像采集模块22而言，当MCU处理模块20接收到开启红外灯采集命令时，控制CPLD处理模块21开启各图像采集模块22光发射模块220的红外灯，使其发出红外光，照射至安装于对应车轮上的探测装置2的对应图像采集模块22的光接收模块222，成像于该对应光接收模块222的CCD图像传感器上；同时，MCU处理模块20控制CPLD处理模块21启动各图像采集模块22光接收模块222的CCD图像传感器，采集所述对应图像采集模块22的光发射模块220的红外灯的若干帧红外图像信号，再由CCD信号处理电路将该若干帧红外图像信号进行图像处理形成含有用信号的红外图像信号，存入存储模块24中。
对于各倾角测量模块23而言，CPLD处理模块21可产生时序驱动倾角测量模块23直接进行车轮的偏心补偿以及倾角的测量和处理，并将得到的倾角数据存入存储模块24中。
接着，中央控制计算机1向固定安装于汽车车轮3上的四个探测装置2发送关闭红外灯采集命令，探测装置2接收到采集命令后即启动相应关闭红外灯的采集流程。
由MCU处理模块20控制CPLD处理模块21产生时序，分别驱动图像采集模块22和倾角测量模块23进行相应的数据采集。
对于各图像采集模块22而言，当MCU处理模块20接收到关闭红外灯采集命令时，控制CPLD处理模块21关闭各图像采集模块22光发射模块220的红外灯，并启动CCD图像传感器采集所述对应图像采集模块22光发射模块220的红外灯的若干帧背景图像信号，再由CCD信号处理电路将该若干帧背景图像信号进行图像处理形成只含背景信号的背景图像信号，存入存储模块24中。
对于各倾角测量模块23而言，CPLD处理模块21可产生时序驱动倾角测量模块23直接进行车轮的偏心补偿以及倾角的测量和处理，并将得到的倾角数据存入存储模块24中。
上述两个采集流程的前后顺序可以互换。倾角测量模块23对于倾角数据的采集可以仅在一个采集流程中进行。
当各探测装置2完成开启红外灯时的采集流程和关闭红外灯时的采集流程后，中央控制计算机1向各探测装置2发送图像处理命令，则各探测装置2的MCU处理模块20从存储模块24中读取所述红外灯的红外图像信号和背景图像信号，将该红外图像信号和背景图像信号进行差值运算，得到红外灯前景图像信号，即消除了各种环境光干扰的红外灯图像信号，而后对该红外灯前景图像信号进行统计分析处理，得到图像分割阈值，进行得到红外灯光斑，并求解该红外灯光斑灰度重心得到红外灯的光点的中心坐标。之后，MCU处理模块20将该中心坐标以及从存储模块24中读取的倾角数据传送给中央控制计算机1，经中央控制计算机1计算即可得到汽车车轮定位参数。
当系统工作时，MCU处理模块20控制CPLD处理模块21产生时序分别驱动图像采集模块22和倾角测量模块23进行相应的数据采集。当系统长时间没有接到通信或按键时，MCU处理模块20将会关闭CPLD处理模块21及不必要外部器件，同时自身进入休眠工作模式，以节约电源。
如图5所示，本发明汽车四轮定位检测方法，首先在步骤S501，将汽车四轮定位检测系统的四个探测装置2对称地固定安装于汽车的四个车轮3上，使其图像采集模块22光发射模块220的红外灯发光时产生的八束红外光可以围成一个360度的封闭测量场。其次，在步骤S502，由中央控制计算机1控制所述各探测装置2分别采集其红外灯开启和关闭状况下，对应探测装置2的对应红外灯的红外图像信号和背景图像信号，以及车轮倾角数据。每个探测装置2在中央控制计算机1的控制下同步进行相应的采集工作且其工作模式完全相同。
具体而言，如图6所示实施例，在步骤S5021，中央控制计算机1发送开启红外灯采集命令至所述四个探测装置2，以启动各探测装置2进行相应开启红外灯的采集流程。在步骤S5022，各探测装置2接到开启红外灯采集命令时，启动相应采集流程，由其MCU处理模块20根据采集命令，控制其CPLD处理模块21产生时序以驱动各图像采集模块22和倾角测量模块23，分别进入步骤S5023和步骤S5024，采集红外灯的红外图形信号和汽车车轮的倾角数据。
在步骤S5023，图像采集模块22在驱动下，开启其红外灯，其CCD图像传感器采集红外灯开启状况下，固定于对应车轮上的探测装置的对应图像采集模块22的红外灯的红外图像信号，并由CCD信号处理电路对该红外图像信号进行图像滤波等处理。随后，将处理后的红外图像信号存入存储模块24，步骤S5025。
在步骤S5024，倾角测量模块23在驱动下直接进行车轮的偏心补偿以及倾角的测量和处理，并将所得的车轮倾角数据存入存储模块24中。
此时，中央控制计算机1发送关闭红外灯采集命令至所述四个探测装置2，以启动各探测装置2进行相应关闭红外灯的采集流程，步骤S5026；则在步骤S5027，各探测装置2接到开启红外灯采集命令时，启动相采集流程，由其MCU处理模块20根据采集命令，控制其CPLD处理模块21产生时序以驱动各图像采集模块22和倾角测量模块23，分别进入步骤S5028和步骤S5024，采集红外灯的背景图形信号和汽车车轮的倾角数据。
在步骤S5028，图像采集模块22在驱动下，关闭其红外灯，其CCD图像传感器采集红外灯关闭状况下，固定于对应车轮上的探测装置的对应图像采集模块22的红外灯的背景图像信号，并由CCD信号处理电路对该背景图像信号进行图像滤波等处理。随后，将处理后的背景图像信号存入存储模块24，步骤S5029。
倾角测量模块23则同样执行步骤S5024，在驱动下直接进行车轮的偏心补偿以及倾角的测量和处理，并将所得的车轮倾角数据存入存储模块24中。
上述两个采集流程的前后顺序可以互换。倾角测量模块23对于倾角数据的采集可以仅在一个采集流程中进行，即仅执行一次步骤S5024。
在探测装置测得红外灯的红外图像信号和背景图像信号后，在步骤S503，中央控制计算机1向各探测装置2发送图像处理命令，则在步骤S504，各探测装置2的MCU处理模块20从存储模块24中读取所述对应红外灯的红外图像信号和背景图像信号并将二者进行差值运算，得到所述对应红外灯的前景图像信号，即消除了各种环境光干扰的红外灯图像信号。接着，在步骤S505，探测装置2的MCU处理模块20直接对该前景图像信号进行统计分析处理，得到图像分割阈值，进行得到红外灯光斑，并求解该红外灯光斑灰度重心得到红外灯的光点的中心坐标。
在计算得到红外灯的光点的中心坐标并测得车轮倾角数据后，在步骤S506，探测装置2的MCU处理模块20将该红外灯的光点的中心坐标和车轮倾角数据传送给中央控制计算机1；经中央控制计算机1计算即可得到汽车车轮定位参数，步骤S507，由此，实现对汽车车轮定位参数的测量。
汽车四轮定位检测系统和方法中，各个车轮定位参数均通过对四个探测装置所测得的数据进行计算得到的，因此探测装置测量数据的精度直接影响到汽车四轮定位检测系统和方法测量数据的精度。本发明汽车四轮定位检测系统和方法通过控制探测装置分别采集其红外灯开启和关闭状况下，对应探测装置的对应图像采集模块的红外灯的图像信号，比较而得出红外灯真实的图像信号，即在一次测量过程中两次采集对应红外灯的图像信号，其中一次是开启红外灯的状态下进行，另一次在关闭红外灯的状态下进行，将两次得到的对应红外灯的图像信号(即红外图像信号和背景图像信号)经图像滤波处理后，存入存储模块，再由MCU处理模块将两组对应的图像信号进行差值运算，取两组图像信号的差值(即红外灯的前景图像信号)，该值保留了红外灯的图像信号，消除了其他干扰信号，该图像信号的前景和背景对比明显，可以很方便确定合适的阈值对图像进行分割，得到红外灯成像的光斑，从而计算出红外灯的光点的中心坐标。
由此可见，采用本发明汽车四轮定位检测方法及系统进行汽车车轮参数的测量，能够克服各种环境光的干扰影响，提高检测精度和稳定性。经验证，本发明汽车四轮定位检测方法及系统在强光环境下工作正常，没有发生信号不稳定等现象。这是因为通过开启红外灯的红外图像信号与关闭红外灯的背景图像信号的差值运算，已经将环境光线对测量的干扰降到了最低。在强光干扰试验中，如图7所示，若采用一条曲线去表示CCD图像传感器上各点信号的强弱，即信号幅度越大表示信号越强，信号幅度越小表示信号越弱。可以看到，未经过处理的红外图像信号因为加了强干扰，干扰信号的强度已经接近需要采集的图像信号，这对采集红外灯成像的CCD坐标是非常不利的，而通过减背景处理的信号(前景图像信号)，背景则非常平稳，消除了干扰信号，这样有利于更为准确地找到红外灯成像的CCD坐标。
Claims (10)
1.一种汽车四轮定位检测系统，包括中央控制计算机和由该中央控制计算机控制的四个探测装置，所述探测装置分别对称地固定安装于汽车的四个车轮上，使得其红外灯发光时产生的八束红外光围成360度的封闭测量场，其特征在于，所述中央控制计算机用于控制所述四个探测装置同步进行其红外灯开启和关闭状况下对对应探测装置的对应红外灯的图像信号的采集；所述各探测装置由其CCD图像传感器实现所述采集，该CCD图像传感器在红外灯开启和关闭状况下所采集的对应红外灯的图像信号分别为红外图像信号和背景图像信号，所述各探测装置将所采集的对应红外灯的红外图像信号和背景图像信号进行差值运算，得到该对应红外灯的前景图像信号，根据该前景图像信号计算得到该对应红外灯的光点的中心坐标，并将该中心坐标传送至所述中央控制计算机，由该中央控制计算机计算得到相应的车轮定位参数。
2.根据权利要求1所述的汽车四轮定位检测系统，其特征在于，所述探测装置各包括供电模块以及由该供电模块供电的微控制单元处理模块、复杂可编程逻辑器件处理模块、两组图像采集模块、存储模块，其中所述微控制单元处理模块分别根据所述中央控制计算机的开启红外灯采集命令和关闭红外灯采集命令，控制所述复杂可编程逻辑器件处理模块产生时序以驱动所述图像采集模块；该图像采集模块分别由其CCD图像传感器采集其红外灯开启和关闭状况下，对应探测装置的对应红外灯的红外图像信号和背景图像信号，并将其存入所述存储模块；所述微控制单元处理模块从该存储模块中读取所述红外图像信号和背景图像信号并将二者进行差值运算，得到对应红外灯的前景图像信号，根据该前景图像信号计算得到该对应红外灯的光点的中心坐标，并将该中心坐标传送至所述中央控制计算机。
3.根据权利要求2所述的汽车四轮定位检测系统，其特征在于，所述各探测装置的图像采集模块包括光发射模块和光接收模块，所述光发射模块发射红外光至对应探测装置的对应图像采集模块的光接收模块上，包括红外灯以及红外灯控制电路；所述光接收模块采集对应探测装置的对应图像采集模块的红外灯的图像信号并对其进行处理，包括CCD图像传感器以及CCD信号处理电路。
4.根据权利要求3所述的汽车四轮定位检测系统，其特征在于，所述两组图像采集模块分别设于探测装置中部和端部，用于采集与所在车轮相对的两车轮的定位数据；所述红外灯为红外发光二极管；所述存储模块包括随机存取存储器和用来缓存数据的双端口存储器。
5.根据权利要求1-4中任一所述的汽车四轮定位检测系统，其特征在于，所述各探测装置还包括用于测量汽车车轮倾角的倾角测量模块；所述中央控制计算机还用于控制各探测装置通过其倾角测量模块进行汽车车轮倾角测量并将所测得的倾角数据传送至该中央控制计算机；所述倾角测量模块包括一对互相垂直的倾角传感器以及倾角信号处理电路。
6.一种汽车四轮定位检测方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)将四个探测装置对称地固定安装于汽车的四个车轮上，使得其红外灯发光时产生的八束红外光围成360度的封闭测量场；
(2)控制所述四个探测装置同步进行其红外灯开启和关闭状况下对对应探测装置的对应红外灯的图像信号的采集，该采集由所述探测装置的CCD图像传感器实现，在红外灯开启和关闭状况下所采集的对应红外灯的图像信号分别为红外图像信号和背景图像信号；
(3)所述各探测装置将其在其红外灯开启和关闭状况下所采集的所述对应探测装置的对应红外灯的红外图像信号和背景图像信号进行差值运算，得到该对应红外灯的前景图像信号，根据该前景图像信号计算得到该对应红外灯的光点的中心坐标；
(4)根据所述中心坐标计算得到相应的车轮定位参数。
7.根据权利要求6所述的汽车四轮定位检测方法，其特征在于，所述步骤(2)中控制各探测装置在其红外灯开启状况下对对应探测装置的对应红外灯的图像信号的采集包括下列步骤：
(21)中央控制计算机发送开启红外灯采集命令至所述探测装置；
(22)所述探测装置的微控制单元处理模块根据所述采集命令，控制其复杂可编程逻辑器件处理模块产生时序以驱动其图像采集模块进行采集；
(23)所述图像采集模块开启其红外灯，其CCD图像传感器采集对应探测装置的对应红外灯的红外图像信号，并对该红外图像信号进行图像处理；
(24)将处理后的红外图像信号存入所述探测装置的存储模块。
8.根据权利要求6或7所述的汽车四轮定位检测方法，其特征在于，所述步骤(2)中控制各探测装置在其红外灯关闭状况下对对应探测装置的对应红外灯的图像信号的采集包括下列步骤：
(21)中央控制计算机发送关闭红外灯采集命令至所述探测装置；
(22)所述探测装置的微控制单元处理模块根据所述采集命令，控制其复杂可编程逻辑器件处理模块产生时序以驱动其图像采集模块进行采集；
(23)所述图像采集模块关闭其红外灯或保持该红外灯的原关闭状态，其CCD图像传感器采集对应探测装置的对应红外灯的背景图像信号，并对该背景图像信号进行图像处理；
(24)将处理后的背景图像信号存入所述探测装置的存储模块。
9.根据权利要求6所述的汽车四轮定位检测方法，其特征在于，所述步骤(3)进一步包括：
(31)中央控制计算机向各探测装置发送图像处理命令；
(32)所述各探测装置的微控制单元处理模块根据所述图像处理命令，读取所述红外图像信号和背景图像信号并将二者进行差值运算，得到所述对应红外灯的前景图像信号；
(33)所述各探测装置的微控制单元处理模块对所述前景图像信号进行统计分析处理，得到图像分割阈值，进行图像分割得到红外灯光斑，求解该红外灯光斑灰度重心得到所述对应红外灯的光点的中心坐标，并将该中心坐标传送至所述中央控制计算机；
所述步骤(4)进一步包括：
所述中央控制计算机根据所述中心坐标计算得到相应的车轮定位参数。
10.根据权利要求6或9所述的汽车四轮定位检测方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括中央控制计算机控制所述各探测装置由其倾角测量模块进行汽车车轮倾角数据采集；所采集的倾角数据在步骤(3)中由各探测装置传送至所述中央控制计算机。
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