CN102721548A

CN102721548A - 一种不需要推车的3d四轮定位仪

Info

Publication number: CN102721548A
Application number: CN2012101571487A
Authority: CN
Inventors: 朱迪文
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2012-10-10

Abstract

本发明公开了一种不需要推车的3D四轮定位仪，包括图像处理分析总模块、汽车位置补偿模块、硬件参数补偿模块、两个照相机、四个有规则图案的目标盘。本产品能够克服推车的3D四轮定位仪操作复杂缺陷，挂上目标盘，不需推车，直接测试，使用非常简单，数据更为精确。针对市场上推车的3D四轮定位仪推车复杂的特点，本产品不需要推车，直接按上目标盘测量。本产品使用技术和推车的3D四轮定位仪使用技术完全不同，推车的3D四轮定位仪利用汽车推车前后目标盘位置的变化来推算汽车的四轮定位数据，本产品利用目标盘的空间结构来推算汽车四轮定位数据。

Description

一种不需要推车的3D四轮定位仪

技术领域

本发明涉及汽车四轮定位技术领域，尤其涉及的是一种不需要推车的3D四轮定位仪。

背景技术

现在市场上常见的四轮定位仪，主要以激光式和3D居多，其他还有PSD和CCD等

PSD四轮定位仪是一种老式的传统四轮定位仪，他利用激光在空气中传播是直线的特点，其设备主要配件是，四个传感器，每个传感器能够接收激光和发射激光，汽车进行四轮定位监测时，将四个传感器挂在四个轮胎上，左侧的传感器的激光打在右侧的传感器上，传感器的感光部件将光信号转换成位置信号，输入到电脑，从而完成定位监测，同理，右侧的传感器的激光灯打在左侧的传感器上，完成位置检测，此传感器对光的要求特别高，如白天和晚上光的变化大，干扰大，经常会出现无法监测，或者检测误差较大，零配件容易损坏等情况，但是现在有一定市场。

现有的推车的3D四轮定位仪操作原理是，汽车挂上目标盘后，汽车前后各一人，此时点击电脑记录目标盘当前的状态，然后在汽车前面的人，将汽车缓慢向后推车，大约推动轮胎旋转20°的走过的距离，此时电脑记录当前目标盘的状态，然后后面一人将车缓慢向前推，也是大约推动轮胎旋转20°走过的距离，推到原来的位置。此时电脑记录当前的目标盘的状态。总共需要前后两次推车，因为汽车轮胎型号大小不一样，所以轮胎直径不一样，所以推车距离不一样(推车轮胎旋转大约20°)，如果推车不到位，或者推过了，需要继续推，直到推到需要的位置为止，因此操作非常复杂，

市场上的3D四轮定位仪在做汽车四轮定位时需要往后推约20°，再往前推约20°，如果推不到位，需要多次前后推，操作复杂，且数据不精确，通过这种人工推车前后移动，通过车体的前后位置的变化，求出四轮定位数据，时间短的约5分钟能够推好，时间长的半个小时以上都未必推好，而且无法做轮胎补偿。推车的3D四轮定位仪最早源于欧美等国家的产品，现在在欧美国家很普遍，在中国也很普遍，此定位仪采用图像识别技术，利用高清晰度的工业照相机采集挂在车轮目标盘上的图像信息，人工推到车轮前后移动，求出其坐标和角度。利用推车约20°前后目标盘位置的变换来推算出汽车四轮定位数据。

中国专利申请号为201020677907.9的新型四轮定位仪，在推车的3D四轮定位仪的基础上做了改进，此专利采用全数字CCD图像技术，高精度横向4点红外发射在车体四边形成32束全封闭光束测量并利用移动传感技术完成3D动态图像测量，因此四轮定位仪能够快速准确的完成前束，车轮外倾，主销后倾，主销内倾及推力角，轮偏摆和轴距轮距长度监测等车轮定位参数的测定。此专利技术也是一种需要推车的3D四轮定位仪。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种不需要推车的3D四轮定位仪。

本发明的技术方案如下：

一种不需要推车的3D四轮定位仪，包括图像处理分析总模块、汽车位置补偿模块、硬件参数补偿模块、两个照相机、四个有规则图案的目标盘，两个照相机固定在照相机横杆的左右两端，左照相机同时拍摄固定在左前轮的目标盘和固定在左后轮的目标盘，右照相机同时拍摄固定在右前轮的目标盘和固定在右后轮的目标盘；照相机上装有高亮度的发射不可见光led灯组；控制两个照相机抓取到目标盘彩色图片，在图像处理分析总模块中利用opencv将此彩色图片转换为黑白图片，然后获取此目标盘轮廓，在3D成像空间分析模块中分析获得目标盘轮廓的3D成像空间坐标，经过笛卡尔坐标转换模块转换为笛卡尔坐标即得目标盘在空间的位置，根据该目标盘在空间的位置即可计算获得四轮定位数据，然后在汽车位置补偿模块进行汽车位置补偿，最后在硬件参数补偿模块中进行硬件参数补偿，此时经过补偿后的四轮定位数据才是真正的汽车四轮定位数据，即可在数据显示模块显示，并记录、打印。

所述的3D四轮定位仪，所述横杆位于汽车前方位置，照相机横杆长度为1515mm，横杆方向垂直于举升机托架或者地沟轨道；横杆保持水平放置，横杆与举升机托架或者地沟轨道上的转角盘的中心距离：水平方向是2700mm、垂直方向490mm，横杆的中心与举升机托架或地沟轨道在汽车前后方向的中心线相交。

所述的3D四轮定位仪，所述的汽车前轮的两个目标盘为5*5＝25个规则的黑圆方形矩阵，汽车后轮的两个目标盘为6*6＝36个规则的黑圆方形矩阵。

所述的3D四轮定位仪，所述目标盘上只有两种颜色：全黑的圆和全白的底面，以每个目标盘的内下侧(通过四爪夹具固定在在前后轮上以后，以靠近汽车的一侧为内侧)黑圆为第一行第一列作为基准，每个目标盘在第二行第二列增加一个白圆，白圆的直径约为黑圆直径的一半，白圆的圆心以第二行第二列的黑圆的圆心为圆心，形成黑色圆环此白圆为参照圆。

所述的3D四轮定位仪，所述汽车位置补偿的原理是将计算出来的四个目标盘的中心点的位置作为汽车现在的位置，与汽车所在的举升机托架或者地沟两边的轨道的位置进行比较，将汽车现在的位置还原为平行于轨道或者是举升机的托架的位置，进行汽车位置数据补偿，此步骤用于补偿目标盘在空间中的位置参数、轴距、轮距。

所述的3D四轮定位仪，所述硬件参数补偿是目标盘的制作误差参数，目标盘的制作误差参数在出厂时已经通过标准标定架标定，存放在数据库中，此时将求得的数据减去预先标定的制作误差参数，用于补偿外倾角、前束角、轮距。

所述的3D四轮定位仪，所述3D四轮定位仪还用于轮胎补偿，轮胎补偿的方法是将汽车用举升机托架举起，四个轮胎处于悬空状态，将四爪夹具夹在轮胎钢圈的某一个位置上，控制照相机抓取目标盘图片并进行分析，将分析后的外倾角和前束角数据存储在内存中，然后取下四爪夹具，人工以汽车前进方向顺时针旋转轮胎大约180°，再将四爪夹具夹在轮胎上，四爪夹具夹紧目标盘，调节目标盘图案尽可能朝向汽车正前方，控制照相机抓取目标盘图片并分析，将分析后的外倾角和前束角数据存储在内存中；将这两次测量的外倾角和前束角分别取平均数，这就是轮胎补偿后的外倾角和前束角。

本产品能够克服推车的3D四轮定位仪操作复杂缺陷，挂上目标盘，不需推车，直接测试，使用非常简单，数据更为精确。针对市场上推车的3D四轮定位仪推车复杂的特点，本产品不需要推车，直接按上目标盘测量。

针对推车的3D四轮定位仪测量数据是否准确的问题无法物理验证，本产品可以加上激光灯，通过物理验证，数据是否准确。经过多次验证，本产品测量数据与实际数据误差完全能够控制在0°～0.1°之内，完全符合定位需求。

本产品通过照相机成像，根据图像和目标盘的物理结构，还原目标盘在空间的位置，从而准确计算出汽车的四轮定位数据，而推车的四轮定位利用推车前后标靶的位置的变换来计算汽车的四轮定位数据。

本产品可以外接打点的激光灯，通过光线在空气中是直线传播的特点，将点打到远处(譬如10米)通过空间的几何变换来验证本产品的数据的精确性，而推车的3D四轮定位仪无法用物理方法验证，也就是说，推车的3D四轮定位仪算出的数据是否准确，无法用物理方法来验证。

本产品使用技术和推车的3D四轮定位仪使用技术完全不同，推车的3D四轮定位仪利用汽车推车前后目标盘位置的变化来推算汽车的四轮定位数据，本产品利用目标盘的空间结构来推算汽车四轮定位数据。

附图说明

图1为本发明不需要推车的3D四轮定位仪的整体流程图；

图2为后倾角、内倾角测试模块流程图；

图3为目标盘空间位置示意图；

图4为目标盘结构示意图，4-1为正面视图，4-2为侧视图；

图5为汽车四轮定位数据测量原理；

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1

本产品所用主要配件，一台高配置电脑服务器，两个高分辨率工业数字照相机，照相机固定在照相机横杆的两端，横杆位于汽车前方位置，照相机横杆长度为1515mm左右，横杆方向垂直于举升机托架或者地沟轨道。横杆保持水平放置，横杆与举升机托架或者地沟轨道上的转角盘的中心距离，水平方向大约是2700mm(实际操作时测量)。垂直方向约490mm，横杆的中心尽可能与举升机托架或地沟轨道在汽车前后方向的中心线相交。这样两个照相机分别可以拍摄到汽车的左轮和右轮，左照相机同时拍摄固定在左前轮的目标盘和固定在左后轮的目标盘，右照相机同时拍摄固定在右前轮的目标盘和固定在右后轮的目标盘。

因为汽车前轮定位的重要性远远大于后轮定位，因此一些新车只做前轮定位能够满足需求。本产品可以只做前轮定位，就是只挂上前轮两个目标盘。这样在满足定位需求的同时更加简化了定位操作，而推车的3D四轮定位，推车时以后轮的某一个目标盘为基准判断是否已经推了车轮转动20°的距离，因此，推车的3D四轮定位必须挂四个目标盘。操作复杂。

照相机水平方向放置，向下倾斜约8.3°，照相机前端配备一组高精度高斯广角平面镜头，照相机上装有高亮度的发射不可见光led灯组(约120个)。四个有规则图案的目标盘。参考图4，图4为汽车前轮的两个目标盘，目标盘上只有两种颜色：全黑的圆和全白的底面，汽车前轮的两个目标盘为5*5＝25个规则的黑圆方形矩阵，汽车后轮的两个目标盘比前轮稍大，为6*6＝36个规则的黑圆方形矩阵。以每个目标盘的内下侧(安装在前后轮上以后，以靠近汽车的一侧为内侧)黑圆为第一行第一列作为基准，每个目标盘在第二行第二列增加一个白圆，白圆的直径约为黑圆直径的一半，白圆的圆心以第二行第二列的黑圆的圆心为圆心，形成黑色圆环，白圆的直径约为黑圆直径的一半，此白圆为参照圆。在目标盘位置发生移动时，用此白圆为参照物比较前后位置的变化。目标盘的白色部分是反光材料，能够反射此不可见光。汽车两个前轮分别放在两个高强度转角盘上，转角盘上有圆角刻度和指针，在轮胎左右方向旋转时可以读出旋转的角度。

将方向盘回正，四个目标盘通过高精度夹具夹在汽车四个轮胎钢圈上。调节照相机镜头，让更少的光进入照相机中，打开发射不可见光的led灯，这样目标盘上白色的部分能够反射此不可见光到照相机中，而其他部分则不能反射，这样在照相机中就形成了黑白相间的图像(黑的图像为目标盘上的黑圆)。

读取并记录照相机的焦距等详细参数，并将此参数保存在计算机中以备使用。照相机将照相机的位置参数保存在计算机中以备使用。

参考图1，为本发明不需要推车的3D四轮定位仪的整体流程图，将汽车开到举升机的托架上或者地沟的轨道上，汽车前轮尽可能的停在转角盘的中心。将目标盘通过四爪夹具挂在汽车轮胎钢圈上。旋转目标盘(目标盘轴可以自由360°旋转)，使目标盘的图案尽可能朝向汽车正前方。

打开电脑，进入四轮定位程序，输入此车车号，根据汽车的型号从数据库中选择此车型，那么电脑中就读取了此车型的标准四轮定位数据。

首先控制照相机抓取到照相机中的目标盘彩色图片，在图像处理分析总模块中利用opencv将此彩色图片转换为黑白图片，然后获取此目标盘轮廓，在3D成像空间分析模块中分析获得目标盘轮廓的3D成像空间坐标，经过笛卡尔坐标转换模块转换为笛卡尔坐标即得目标盘在空间的位置，根据该目标盘在空间的位置即可计算获得四轮定位数据，然后在汽车位置补偿模块进行汽车位置补偿，最后在硬件参数补偿模块中进行硬件参数补偿，此时经过补偿后的四轮定位数据才是真正的汽车四轮定位数据，即可在数据显示模块显示，并记录、打印。

工作人员此时可以根据电脑上检测到的的四轮定位数据，跟标准的四轮定位数据范围进行比较，调节汽车底盘，调整至汽车的四轮定位数据在标准的四轮定位数据范围内，此时电脑会实时更新调整后的四轮定位数据。

将汽车的后倾角、外倾角、前束角调整到标准的四轮定位数据范围内，保存数据，以备下次查看。数据打印，将数据打印到纸上。

本发明能够测量汽车的前轮的内倾角、后倾角、前轮和后轮的外倾角、前束角、整辆汽车的推力角、退缩角、左右轴距、前后轮距，还可以进行轮胎补偿。以下各实施例分别介绍其测量步骤及原理。

实施例2

参考图2，测量前轮内倾角、后倾角(选做，因为第一是内倾后倾测试操作较为复杂，第二是方向盘手感舒适，不需要校正，因此多数修理师傅不做此项目)：

前轮的内倾角和后倾角，内倾角是指主销轴与轮胎的夹角，后倾角是指主销轴与地球重力方向的夹角，主销内倾角和后倾角的测量方法是，回正方向盘点击电脑记录当前的目标盘状态，控制照相机抓取目标盘图片并分析，将分析后的外倾和前束数据存储在内存中，然后向左旋转方向盘，让两只前轮旋转β°(此度数为已知，转角盘上有圆角刻度，可以通过转角盘自带的指针读取。一般选择20°，视具体情况而定)，此时再次点击电脑记录当前的目标盘的状态，控制照相机抓取目标盘图片并分析，将分析后的外倾和前束数据存储在内存中，然后再向右旋转方向盘让两只前轮旋转β°，此时再次点击电脑记录当前的目标盘的状态，控制照相机抓取目标盘图片并分析，将分析后的外倾和前束数据存储在内存中，根据此三次的目标盘的状态求得的外倾和前束数据，电脑就可以计算出前轮主销内倾角和后倾角。注：此算法可参考杂志《公路与汽运》总第113期第13页基于几何关系的汽车主销倾角的测量原理。

实施例3

参考图5，前后轮的外倾角、前束角测试：前轮和后轮的外倾角，指轮胎与地球重力线的夹角，此夹角轮胎上面部分偏向外为正，偏向内为负。前轮和后轮的前束角，是指轮胎与汽车前后方向的夹角，轮胎前面向内为正，向外为负，由于目标盘是通过高精度四爪夹具夹在轮胎钢圈上，通过上面计算出来的目标盘的空间位置，可以求得目标盘的外倾和前束，那么汽车轮胎的外倾和前束就是对应的目标盘的外倾和前束。

首先控制照相机抓取到照相机中的目标盘彩色图片，利用opencv将此彩色图片转换为黑白图片。然后获取此图片的轮廓，此图片是目标盘在照相机中的成像，因此为前轮和后轮两个倾斜的规则的黑圆矩阵按一定夹角的投影。利用求得的轮廓计算各个黑圆的圆心在图片中的位置，由于黑圆投影是类似椭圆的不规则圆，利用opencv即可求得此组圆的圆心在图片中的位置。

根据照相机透镜参数和此组圆的圆心在图片中的位置利用透镜计算公式1/f＝1/u+1/V，f：焦距；u：物距；V：像距，还原目标盘上所有黑圆在空间的位置。本计算方法有两步，可以参照《opencv中文网站》(http://www.opencv.org.cn/index.php/％E9％A6％96％E9％A1％B5)，第一步是参考《轮廓(Contour)检测》和《轮廓(Contour)检测2》，可以求出所有黑圆的轮廓，在图像中黑圆的轮廓是像素级别的，这个级别不能满足定位精度，因此修正为亚像素级别，精度大为提高；第二步利用各个黑圆的位置参考《摄像头标定》和《照相机定标和三维重建》还原目标盘上所有黑圆在空间的位置。

根据目标盘不管怎么转动，目标盘的轴插在四爪夹具的孔径中位置不变的道理，通过上步计算的所有黑圆在空间的位置和目标盘实际的结构利用空间立体几何计算出目标盘轴上的一点。

图3为目标盘几何结构图，在正方形目标盘带有一轴(参考图4)，这个轴斜着穿过目标盘的中心，这个轴的轴心叫轴心线，轴心线穿过目标盘的中心，轴心线跟目标盘的平面成一定的夹角，大约是35°，轴的直径有18mm和16mm两种，轴能够插入四爪夹具的轴心孔上。图3中ABCD为目标盘组成的平面，O为AC和BD的交点，OE为目标盘轴心线，OE垂直于ABE平面，那么OE垂直于AE、FE、BE，那么∠EOF为轴心线OE与目标盘平面ABCD的夹角，此夹角为已知角度α，即35°，通过目标盘成像计算出目标盘的ABCDO的笛卡尔坐标，根据以上几何关系，就可以求得E点的笛卡尔坐标，这样目标盘的所有关键点的笛卡尔坐标都计算完成了，那么这个目标盘在空间的位置就知道了，那么此目标盘的外倾角就是对应汽车轮胎的外倾角，此目标盘的前束角就是对应汽车轮胎的前束角，此模型为立体几何模型，计算的数据是准确无误的。

实施例4

参考图5，利用上述得到的四个目标盘的空间位置可以计算出汽车的轴距轮距和退缩角，推力角等信息。轴距是指前后轮胎的距离，轮距是指左右轮胎的距离。轴距的计算方法是，对应的前后两个目标盘的中心位置的差。轮距的计算方法是，对应的左右两个目标盘的中心位置的差，减去两个目标盘中心到四爪夹角的距离，减去一个轮胎厚度。推力角是汽车后轮连线做一条垂直线，此垂直线称为推力线。推力线相对纵向轴线向左侧偏斜为正，向右侧偏斜为负，此推力角由四个目标盘的中心位置很容易计算得出。前轮轮胎一边轮胎比另外一边轮胎较为退后为退缩角，右轮相对于左轮向前时称为正退缩角，右轮相对于左轮退后时称为负退缩角，此退缩角由四个目标盘的中心位置很容易计算得出。

但是此时的数据并不准确，还需要对前轮内倾角和后倾角之外的数据进行汽车位置补偿和硬件参数补偿。

汽车开到轨道上或者是举升机上时，默认情况下是平行于轨道或者举升机的托架的，但是实际情况下司机开车未必那么标准，此时需要进行汽车位置补偿，汽车位置补偿的原理是将计算出来的四个目标盘的中心点的位置为汽车位置，与汽车所在的举升机托架或者地沟两边的轨道的位置进行比较，将汽车现在的位置还原为平行于轨道或者是举升机的托架的位置，进行汽车位置数据补偿。此步骤主要用于补偿目标盘在空间中的位置参数，轴距，轮距。

进行汽车位置补偿后，接下来进行硬件参数补偿，因为硬件制作存在误差，硬件参数主要是标靶的制作误差参数，标靶的误差参数在出厂时已经通过标准标定架标定，存放在数据库中，此时将求得的数据减去预先标定的误差参数，此补偿主要补偿外倾、前束、轮距，此时补偿后，数据就校正了。

经过上步计算的数据才是真正的汽车四轮定位数据，将数据显示到电脑屏幕上。

将汽车的后倾(选做)角、外倾角、前束角调整到标准的四轮定位数据范围内，保存数据，以备下次查看。

此时一辆汽车就校验完成了，从以上步骤来看，人工所有的操作仅仅是挂上目标盘，打开电脑，输入车号和选择车型，然后是调整车辆，没有其他的任何多余的操作，因此本产品极大的简化了四轮定位的操作流程，数据更为精确，操作极为简单。

本产品提供的方法还可以进行物理验证，利用物理的方法使误差放大，从而验证本产品的精确性。本产品的物理验证方法是，高精度四爪夹具夹在轮胎钢圈上，将目标盘夹在四爪夹具上，将打点的激光灯固定在四爪夹具上。将激光灯的点打到远处(譬如10米)的墙上，然后在光点做一个记录(A点)。然后轻轻转动方向盘使其轮胎在左右方向稍微转到一个角度，那么激光灯的点会在10米以外的墙上打出另外一个点(B点)，用尺子量出AB间距离，假设AB长度为100mm，那么同时用本产品计算的前后两次的夹角差为α，那么tan(α)*10000(10000mm为10米)的数值约在97～103mm之间，通过物理验证的数据非常吻合。从而证明了本产品的数据精确性。

本产品经过多次试验，数据稳定性非常好，测量数据稳定性有两个方法分别检测电脑程序的稳定性和硬件的稳定性，第一种检测电脑程序的稳定性，测量外倾前束的值，将数据手工记录下来，保持目标盘位置不动，电脑关机后，再次打开测量外倾和前束的值，这时测量的数据跟上次的数据是一样的。

第二种是检测硬件的稳定性，测量外倾前束的值，将数据手工记录下来，然后取下目标盘，取下四爪夹具，然后将四爪夹具夹在上次汽车轮胎钢圈的同一个位置，将目标盘夹在四爪夹具上，将目标盘的图案尽可能朝向汽车前方，此时测量的外倾前束的数据，跟上次手工记录的数据相比，有很小的差异，多次测量数据差异小于0.1°，这个度数满足需求，此差异是因为四爪夹具的精度和前后两次上紧夹具时用的力度不一样导致的。

经过上面几个步骤的测量，能够验证本产品的稳定性和转角度数测量差值都是完全符合定位需求的。

实施例5

轮胎在长时间使用后，轮毂会变形，此时做定位最好的办法是进行轮胎补偿，本发明还可以进行轮胎补偿。

轮胎补偿是四轮定位中的一个重要内容，轮胎补偿是对汽车的外倾和前束在轮胎钢圈上不同位置进行测量，求取平均值，理论上轮彀是一个标准的圆形，但是在汽车长时间行使或者被撞击后，轮彀已经变形，轮胎补偿的方法是将汽车用举升机托架举起，四个轮胎处于悬空状态，将四爪夹具夹在轮胎钢圈的某一个位置上，控制照相机抓取目标盘图片并按照实施例1的方法分析，将分析后的外倾和前束数据存储在内存中，然后取下四爪夹具，因为举升机举起的地方是汽车的地盘，四个轮胎是悬空的，所以人工可以自由旋转，人工以汽车前进方向顺时针旋转轮胎大约180°，再将四爪夹具夹在轮胎上，四爪夹具夹紧目标盘，调节目标盘图案尽可能朝向汽车正前方，控制照相机抓取目标盘图片并分析，将分析后的外倾和前束数据存储在内存中；将这两次测量的外倾和前束分别取平均数，这就是轮胎补偿后的外倾和前束，如果是汽车在地沟轨道上，需要用地沟上的举升小车，托住汽车地盘，将汽车举起使轮胎悬空做轮胎补偿。

而需要推车的3D四轮定位由于四爪夹具一直夹在轮胎钢圈的同一个位置上，因此无法做轮胎补偿，无法提高定位数据精确性。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种不需要推车的3D四轮定位仪，其特征在于，包括图像处理分析总模块、汽车位置补偿模块、硬件参数补偿模块、两个照相机、四个有规则图案的目标盘，两个照相机固定在照相机横杆的左右两端，左照相机同时拍摄固定在左前轮的目标盘和固定在左后轮的目标盘，右照相机同时拍摄固定在右前轮的目标盘和固定在右后轮的目标盘；照相机上装有高亮度的发射不可见光led灯组；控制两个照相机抓取到目标盘彩色图片，在图像处理分析总模块中利用opencv将此彩色图片转换为黑白图片，然后获取此目标盘轮廓，在3D成像空间分析模块中分析获得目标盘轮廓的3D成像空间坐标，经过笛卡尔坐标转换模块转换为笛卡尔坐标即得目标盘在空间的位置，根据该目标盘在空间的位置即可计算获得四轮定位数据，然后在汽车位置补偿模块进行汽车位置补偿，最后在硬件参数补偿模块中进行硬件参数补偿，此时经过补偿后的四轮定位数据才是真正的汽车四轮定位数据，即可在数据显示模块显示，并记录、打印。

2.根据权利要求1所述的3D四轮定位仪，其特征在于，所述横杆位于汽车前方位置，照相机横杆长度为1515mm，横杆方向垂直于举升机托架或者地沟轨道；横杆保持水平放置，横杆与举升机托架或者地沟轨道上的转角盘的中心距离：水平方向是2700mm、垂直方向490mm，横杆的中心与举升机托架或地沟轨道在汽车前后方向的中心线相交。

3.根据权利要求1所述的3D四轮定位仪，其特征在于，所述的汽车前轮的两个目标盘为包括5*5＝25个规则的黑圆方形矩阵，汽车后轮的两个目标盘为6*6＝36个规则的黑圆方形矩阵。

4.根据权利要求1所述的3D四轮定位仪，其特征在于，所述目标盘上只有两种颜色：全黑的圆和全白的底面，以每个目标盘的内下侧黑圆为第一行第一列作为基准，每个目标盘在第二行第二列增加一个白圆，白圆的直径约为黑圆直径的一半，白圆的圆心以第二行第二列的黑圆的圆心为圆心，形成黑色圆环，此白圆为参照圆。

5.根据权利要求1所述的3D四轮定位仪，其特征在于，所述汽车位置补偿的原理是将计算出来的四个目标盘的中心点的位置作为汽车现在的位置，与汽车所在的举升机托架或者地沟两边的轨道的位置进行比较，将汽车现在的位置还原为平行于轨道或者是举升机的托架的位置，进行汽车位置数据补偿，此步骤用于补偿目标盘在空间中的位置参数、轴距、轮距。

6.根据权利要求1所述的3D四轮定位仪，其特征在于，所述硬件参数补偿是目标盘的制作误差参数，目标盘的制作误差参数在出厂时已经通过标准标定架标定，存放在数据库中，此时将求得的数据减去预先标定的制作误差参数，用于补偿外倾角、前束角、轮距。

7.根据权利要求1所述的3D四轮定位仪，其特征在于，所述3D四轮定位仪还用于轮胎补偿，轮胎补偿的方法是将汽车用举升机托架举起，四个轮胎处于悬空状态，将四爪夹具夹在轮胎钢圈的某一个位置上，控制照相机抓取目标盘图片并进行分析，将分析后的外倾角和前束角数据存储在内存中，然后取下四爪夹具，人工以汽车前进方向顺时针旋转轮胎大约180°，再将四爪夹具夹在轮胎上，四爪夹具夹紧目标盘，调节目标盘图案尽可能朝向汽车正前方，控制照相机抓取目标盘图片并分析，将分析后的外倾角和前束角数据存储在内存中；将这两次测量的外倾角和前束角分别取平均数，这就是轮胎补偿后的外倾角和前束角。