CN104897419A - 基于3d的汽车四轮定位仪及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种基于3D的汽车四轮定位仪，其特征在于：包括：四个标靶、两个滑轨、摄像头、轮夹、旋转基座和计算机，四个所述标靶分别通过所述轮夹固定在汽车的轮胎上，两个所述滑轨分别设置于汽车的两侧，每一个所述滑轨上都设置有摄像头，所述摄像头和所述滑轨之间还设置有旋转基座，所述计算机分别与所述摄像头、所述旋转基座和所述滑轨电连接。

Description

基于3D的汽车四轮定位仪及其系统

技术领域

本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种基于3D的汽车四轮定位仪及其系统。

背景技术

中国专利（CN102749210A）公开了一种三维四轮定位测量方法，包括以下步骤：步骤1、提供三维四轮定位仪，该三维四轮定位仪包括反射靶及安装于反射靶上的固定装置，该反射靶具有一平面；步骤2、通过固定装置将反射靶以反射靶平面与地面形成一固定夹角的方式固定于待测量的车轮上；步骤3、测量并记录测量结果。并通过摄像装置监控反射靶，由定位仪软件计算反射靶平面与地面夹角的角度值，根据该角度值与预定角度值的差值调整反射靶平面的倾斜方向，至反射靶平面与地面夹角的角度值等于预定角度值。

中国专利（CN102721549A）公开了一种四轮定位测量系统，包括主电脑、四个摄像头、四个目标板，每个目标板通过夹具固定在一个轮胎上，每个摄像头对应将目标板的定位参数传送到主电脑。

由此可知，现有技术中一个摄像头对应一个目标板，即一个摄像头对一个轮胎进行定位测量。

发明内容

本发明提供了一种基于3D的汽车四轮定位仪及其系统，克服了现有技术的困难，开创了一种基于3D的汽车四轮定位仪及其系统。

本发明提供了一种基于3D的汽车四轮定位仪，包括：四个标靶、两个滑轨、摄像头、轮夹、旋转基座和计算机，四个所述标靶分别通过所述轮夹固定在汽车的轮胎上，两个所述滑轨分别设置于汽车的两侧，每一个所述滑轨上都设置有摄像头，所述摄像头和所述滑轨之间还设置有旋转基座，所述计算机分别与所述摄像头、所述旋转基座和所述滑轨电连接；

每一个所述摄像头都设置有光源，所述光源与所述计算机电连接，所述光源包括基板和多个LED红外灯，多个所述LED红外灯设置在所述基板上，所述基板套设在所述摄像头外，多个所述LED红外灯环绕所述摄像头设置；

所述轮夹包括两滑杆、第一连接片、第二连接片、第一轮胎连接座、第二轮胎连接座、丝杠、标靶安装座和旋转把手，两所述滑杆之间分别连接有所述第一连接片和所述第二连接片，所述第一连接片和所述第二连接片分别设置在所述滑杆的两端；所述第一轮胎连接座、所述标靶安装座、所述第二轮胎连接座从左至右套设在两所述滑杆外，所述标靶安装座通过紧固件固定在两所述滑杆上，所述丝杠的第一端固定在所述第一连接片上，所述丝杠的第二端分别穿过所述第一轮胎连接座、所述第二轮胎连接座和所述第二连接片，并与所述旋转把手连接，所述第一轮胎连接座和所述第二轮胎连接座分别与所述丝杠螺纹连接，所述第一轮胎连接座和所述第二轮胎连接座分别设置有两轮爪。

优选地，还包括连接杆，所述连接杆的第一端固定在所述标靶上，所述连接杆的第二端套接在所述标靶安装座内，所述连接杆与所述轮爪相互平行设置。

更优选地，所述标靶和所述连接杆呈角度设置。

更加优选地，所述角度为0～45°。

本发明还提供了一种基于3D的汽车四轮定位仪系统，包括：

图像采集模块，用于计算机控制摄像头获取轮胎的影像信息；

图像处理模块，用于计算机接收影像信息，并计算轮胎的定位参数，和得到轮胎相应的三维姿态；

图像输出模块，用于计算机显示轮胎的三维姿态和定位参数；

所述图像采集模块包括调整模块，用于控制摄像头转动；所述图像处理模块包括识别模块，用于识别标靶的清晰度。

由于采用了上述技术，本发明的一种基于3D的汽车四轮定位仪与现有技术相比，本发明结构简单，新颖，适用范围广；本发明改变了传统基于3D的汽车四轮定位仪的结构，采用两个摄像头分别对应两个轮胎，获取影像信息，通过计算机分析得到各轮胎的定位参数，相对于现有技术采用一标靶对应一照相机，节省了成本，而且摄像头能够得到连续的画面，使得计算机获得更精确的轮胎的定位参数。其中，轮夹采用可调节的方式，使得轮夹锁紧轮胎更加稳固，而获得影像信息更加稳定，计算机输出的轮胎的定位参数更加准确。

以下结合附图及实施例进一步说明本发明。

附图说明

图1为本发明所述标靶和所述轮夹连接的主视图；

图2为图1的立体图；

图3为本发明所述轮夹的剖视图；

图4为本发明所述摄像头和所述光源连接结构示意图。

附图标记

1         标靶                      9        第二轮胎连接座

2         连接杆                    10       丝杠

3         第一连接片                11       旋转把手

4         轮夹                      12       第二连接片

5         第一轮胎连接座            13       光源

6         轮爪                      14       摄像头

7         滑杆                      15       LED红外灯

8         标靶安装座                16       基板 。

具体实施方式

下面通过图1至4来介绍本发明的一种具体实施例。

如图1至4所示，本发明的一种基于3D的汽车四轮定位仪，包括：四个标靶1、两个滑轨、摄像头14、轮夹4、旋转基座和计算机，四个标靶1分别通过轮夹4固定在汽车的轮胎上，两个滑轨分别设置于汽车的两侧，每一个滑轨上都设置有摄像头14，摄像头14和滑轨之间还设置有旋转基座，计算机分别与摄像头14、旋转基座和滑轨电连接。

测量时，汽车停至在两滑轨之间，并在汽车的四个轮胎上分别通过轮夹固定标靶；此时，每一摄像头分别通过滑轨及旋转基座捕捉两标靶（该两标靶为同侧设置在两标靶）的图像信息，两摄像头分别将图像信息发送给计算机；计算机将该图像信息进行分析和处理，并显示每个轮胎的定位参数。

每一摄像头工作时，1、摄像头先拍摄处于标准零点状态的，且不同距离的两标靶。该两标靶之间的距离为3～5m。2、摄像头拍摄处于工作误差状态不同的，且不同距离的两标靶。3、转动标靶角度，根据摄像头获取的连续变化的图形，计算机分析并得到标靶转动角度。4、计算机同时分析并得到标靶X轴/Y轴方向的时时角度。5、以上角度由API接口给出或开放SDK函数给出，并选择合适接口传输到计算机，以便后续程序做处理。

一摄像头对应两标靶，相对于现有技术采用一标靶对应一照相机，节省了成本，而且摄像头能够得到连续的画面，使得计算机获得更精确的轮胎的定位参数。

其中，标靶上设置有多个目标点，目标点为圆形、三角形以及其他图形组合。

其中，摄像头通过旋转基座实现旋转，摄像头通过滑轨实现水平移动。

其中，摄像头、旋转基座和滑轨都是通过计算机控制的，因此，测量者可远距离操作，给测量者带来了很大的便利。

其中，摄像头与计算机通讯连接，即实现将图像信息通过无线的方式传输给计算机。

本发明的第一个关键技术为，每一个摄像头14都设置有光源13，光源与计算机电连接，光源包括基板16和多个LED红外灯15，多个LED红外灯15设置在基板16上，基板16套设在摄像头14外，多个LED红外灯15环绕摄像头14设置。

通过设置光源，便于摄像头捕捉标靶图像。并通过计算机控制光源的启闭，自动化程度高。

第二个关键技术为，轮夹4包括两滑杆7、第一连接片3、第二连接片12、第一轮胎连接座5、第二轮胎连接座9、丝杠10、标靶安装座8和旋转把手11，两滑杆7之间分别连接有第一连接片3和第二连接片12，第一连接片3和第二连接片12分别设置在滑杆7的两端；第一轮胎连接座5、标靶安装座8、第二轮胎连接座9从左至右套设在两滑杆7外，标靶安装座8通过紧固件固定在两滑杆7上，丝杠10的第一端固定在第一连接片3上，丝杠10的第二端分别穿过第一轮胎连接座5、第二轮胎连接座9和第二连接片12，并与旋转把手11连接，第一轮胎连接座5和第二轮胎连接座9分别与丝杠10螺纹连接，第一轮胎连接座5和第二轮胎连接座9分别设置有两轮爪6。

因第一轮胎连接座和第二轮胎连接座分别与丝杠螺纹连接，所以第一轮胎连接座和第二轮胎连接座之间的距离通过丝杠实现调整，操作者可通过旋转把手调节。轮夹与轮胎固定时，四个轮爪与轮胎的轮辋紧密接触，再锁紧轮爪，同时给轮夹装上保险带。

进一步地技术方案为，还包括连接杆2，连接杆2的第一端固定在所述标靶1上，连接杆9的第二端套接在标靶安装座8内，连接杆2与轮爪6相互平行设置。

进一步地，标靶1和连接杆2呈角度设置。优选地，角度为0～45°。

本发明还提供了一种基于3D的汽车四轮定位仪系统，包括：

图像采集模块，用于计算机控制摄像头获取轮胎的影像信息；

图像处理模块，用于计算机接收影像信息，并计算轮胎的定位参数，和得到轮胎相应的三维姿态；

图像输出模块，用于计算机显示轮胎的三维姿态和定位参数；

图像采集模块包括调整模块，用于控制摄像头转动；图像处理模块包括识别模块，用于识别标靶的清晰度。

其中，调整模块用于控制摄像头角度转动，并可通过计算机远距离控制。识别模块用于识别标靶是否干净清晰符合其识别要求，若标靶存在不清晰的情况，通过计算及显示。除此之外，识别模块还可识别标靶是否完全在摄像区域内或有无阻挡。

该系统还包括图像增强模块，图像配准模块、图像融合模块、图像滤波模块、特征提取模块、标示识别模块、坐标计算模块和边缘提取模块等。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范采用围，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (5)

1.一种基于3D的汽车四轮定位仪，其特征在于：包括：四个标靶、两个滑轨、摄像头、轮夹、旋转基座和计算机，四个所述标靶分别通过所述轮夹固定在汽车的轮胎上，两个所述滑轨分别设置于汽车的两侧，每一个所述滑轨上都设置有摄像头，所述摄像头和所述滑轨之间还设置有旋转基座，所述计算机分别与所述摄像头、所述旋转基座和所述滑轨电连接；

每一个所述摄像头都设置有光源，所述光源与所述计算机电连接，所述光源包括基板和多个LED红外灯，多个所述LED红外灯设置在所述基板上，所述基板套设在所述摄像头外，多个所述LED红外灯环绕所述摄像头设置；

所述轮夹包括两滑杆、第一连接片、第二连接片、第一轮胎连接座、第二轮胎连接座、丝杠、标靶安装座和旋转把手，两所述滑杆之间分别连接有所述第一连接片和所述第二连接片，所述第一连接片和所述第二连接片分别设置在所述滑杆的两端；所述第一轮胎连接座、所述标靶安装座、所述第二轮胎连接座从左至右套设在两所述滑杆外，所述标靶安装座通过紧固件固定在两所述滑杆上，所述丝杠的第一端固定在所述第一连接片上，所述丝杠的第二端分别穿过所述第一轮胎连接座、所述第二轮胎连接座和所述第二连接片，并与所述旋转把手连接，所述第一轮胎连接座和所述第二轮胎连接座分别与所述丝杠螺纹连接，所述第一轮胎连接座和所述第二轮胎连接座分别设置有两轮爪。

2.如权利要求1所述的香烟吸烟器，其特征在于：还包括连接杆，所述连接杆的第一端固定在所述标靶上，所述连接杆的第二端套接在所述标靶安装座内，所述连接杆与所述轮爪相互平行设置。

3.如权利要求2所述的香烟吸烟器，其特征在于：所述标靶和所述连接杆呈角度设置。

4.如权利要求3所述的香烟吸烟器，其特征在于：所述角度为0～45°。

5.一种基于3D的汽车四轮定位仪系统，采用如权利要求1所述的基于3D的汽车四轮定位仪，其特征在于，包括：

图像采集模块，用于计算机控制摄像头获取轮胎的影像信息；

图像处理模块，用于计算机接收影像信息，并计算轮胎的定位参数，和得到轮胎相应的三维姿态；

图像输出模块，用于计算机显示轮胎的三维姿态和定位参数；

所述图像采集模块包括调整模块，用于控制摄像头转动；所述图像处理模块包括识别模块，用于识别标靶的清晰度。