CN110160451B - 一种非接触式车身高度测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种非接触式车身高度测量系统，包括定位装置，定位装置上设有安装支架，安装支架上设有轮眉测量装置；轮眉测量装置与控制装置连接，轮眉测量装置包括相机安装装置，相机安装装置内安装有相机，相机与控制装置连接，相机的上方设有45度平面镜；本发明能够实现快速，准确测量汽车轮眉高度，从而推算车身高度，本发明降低了轮眉测量的成本，提高了检测精度，为整车装配质量提高、自动驾驶辅助传感器的标定提供可靠的支持；此外，本发明适用于各种车型的车身高度的测量，受车型及环境影响较小。

Description

一种非接触式车身高度测量系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种非接触式车身高度测量系统。

背景技术

车辆在进行出厂检测时，需要对车身进行四个特征点离地高度的测量，以确保车辆的运行品质，同时很多智能传感的应用，如：LDW（沃尔沃车道偏离警示系统）初始装配完毕进行出厂标定时，需要参考车身高度进行角度补偿，以纠正前置摄像头的图像处理误差，从而更加精准的分析道路情况，对于四轮轮眉高度差超标的车辆，将会给出维修提醒。

现有技术中车身高度测量方式有：

（1）传统的测量工具测量法：传统上可以用传统的测量长度的工具如米尺，高度尺，特制的高度测量工装等工具对车身高度进行测量，此方法将车辆停放在一个水平的平面上，直接从地面往上用测量工具测量轮眉的高度，进而推算出车身高度。

（2）激光位移传感器测量方法：先由激光二极管对准目标发射激光脉冲，经目标反射后激光向各方向散射，部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上，雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离；将激光位移置于地面，测量车身底盘特定点的高度，从而计算出车身高度。

（3）倾角传感器测量法：倾角传感器经常用于系统的水平角度测量，从工作原理上可分为“固体摆”式、“液体摆”式、“气体摆”三种倾角传感器，倾角传感器还可以用来测量相对于水平面的倾角变化量，倾角传感器输出一个电信号，倾斜角度不同，输出的电信号也不同，测量系统通过标定后的比例系数，计算出实际输出对应的角度值； 将车辆停放在一个水平的地面，在车体的中部选定的几个固定位置测量车身左右方向上的倾斜角度（理想状态下，水平方向的倾角为0），根据车身尺寸推算出车身四角高度差，进而评估车身周正度。

（4）单目3D结构光视觉测量法：

结构光3D视觉是基于光学的三角法测量原理，光学投射器可以是激光器，也可以是投影仪；将一定模式的结构光投射于物体的表面，在表面形成由被测物体表面形状所调制的光条三维图像，该三维图像由处于另一位置的摄像机摄取，从而获得光条二维畸变图像，光条的畸变程度取决于光学投射器与摄像机之间的相对位置和物体表面形廓（高度），直观上，沿光条显示出的位移（或偏移）与物体的高度成比例，扭结表示了平面的变化，不连续显示了表面的物理间隙，当光学投射器与摄像机之间的相对位置一定时，由畸变的二维光条图像坐标便可重现物体表面的三维形。结构光三维视觉测量系统由光学投射器、摄像机、和计算机系统三部分构成；根据光学投射器所投射的光束模式的不同，结构光模式可分为点结构光模式、线结构光模式、多线结构光模式和网格结构光模式。线结构光模式复杂度低、信息量大，应用最为广泛，可以在车轮一侧安装一只3D单线激光测量传感器，往轮眉位置打一条竖直的红色激光线。通过分析激光线的断点位置坐标，确认轮眉的高度。

以上测量方式中存在各自的缺点：

（1）传统工具直接测量法，利用直尺等传统工具直接测量，测量节拍慢，难以定位测量基准，测量结果误差大、精度低，无法直接自动上传到测量系统中，自动化程度极低；

（2）激光位移传感器测量方法：该种方法适用性不强，只能测量特定的车型；

（3）倾角传感器测量法：此种测量方法精度差，重复性差，且推算公式因车而异，不具备通用性；

（4）单目3D结构光视觉测量法，可以通过在车轮侧面安装3D 单线激光视觉传感器的方法测量车身轮眉，其缺点在于成本高，激光线易受到自然背景光干扰，如阳光照射、与激光颜色相近的车身颜色时的背景吸收等，都容易造成检测失败，另外3D单线激光视觉传感器制造难度高、外购成本高昂；

综上所述，需要提供一种新的技术方案来解决上述技术问题，本申请需要提供一种成本低、检测精度高，并且能适用各种车型车身高度的测量，受车型及环境影响较小的车身高度测量装置。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种非接触式车身高度测量系统，本发明能够实现快速，准确测量汽车轮眉高度，从而推算车身高度；本发明降低了轮眉测量的成本，提高了检测精度，为整车装配质量提高、自动驾驶辅助传感器的标定提供可靠的支持；并且本发明适用于各种车型的车身高度的测量，受车型及环境影响较小。

本发明提供了一种非接触式车身高度测量系统，包括定位装置，所述定位装置上设有安装支架，所述安装支架位于定位装置的一侧；所述安装支架上设有轮眉测量装置，所述轮眉测量装置与控制装置连接，其中，所述轮眉测量装置包括相机安装装置，所述相机安装装置内安装有相机，相机与所述控制装置连接，所述相机的上方设有45度平面镜。

所述安装支架包括前轮眉支架和后轮眉支架。

所述定位装置上设有轴距移动装置，所述后轮眉支架安装在所述轴距移动装置上。

所述轴距移动装置包括基座，所述基座上设有丝杠副，所述丝杠副通过联轴器与电机连接；所述丝杠副上设有与其配合的滑台，所述滑台上设有后轮眉支架。

所述相机安装装置包括相机盒，所述相机盒朝向车辆轮眉的方向设有透明玻璃窗。

所述相机盒的上方在所述安装支架上设有调整支架，所述调整支架上设有补光光源。

所述相机盒内连接有干燥剂盒。

所述前轮眉支架安装包括2个前轮眉支架，所述前轮眉支架对称的设置在定位装置的两侧；所述后轮眉支架安装包括2个后轮眉支架，所述后轮眉支架对称的设置在定位装置的两侧。

所述定位装置与控制装置电连接，所述控制装置还电连接电机。

所述定位装置为可调节式车辆对中装置，包括固定框架，固定框架内前端中心位置设有前轴撑开装置，前轴撑开装置两侧设有前轴滚筒，固定框架内后端设有后轴撑开装置，后轴撑开总成两侧设有后轴滚筒，其中：前轴撑开装置包括两根平行设置的前轴撑开杆，每个前轴撑开杆通过前轴固定板连接前轴驱动机构，通常前轴固定板端部设有连接板，连接板连接前轴撑开杆，两个前轴撑开杆在前轴驱动机构的作用下向相反方向移动，前轴撑开杆沿长度方向依次设有数个第一长条形通孔，第一长条形通孔与前轴撑开杆垂直设置，第一长条形通孔内设有第一紧固螺栓，前轴撑开杆通过紧固螺栓固定于前轴固定板上；后轴撑开装置包括两根平行设置的后轴撑开杆，每个后轴撑开杆通过后轴固定板连接后轴驱动机构，两个后轴撑开杆在后轴驱动机构的作用下向相反方向移动，后轴撑开杆沿长度方向依次设有数个第二长条形通孔，第二长条形通孔与后轴撑开杆垂直设置，第二长条形通孔内设有第二紧固螺栓，后轴撑开杆通过第二紧固螺栓固定于后轴固定板上。

所述前轴撑开装置与后轴撑开装置相对的一侧分别设有第一销孔和第二销孔；还包括标定框架，标定框架前端两侧分别设有前轴地脚，标定框架后端两侧分别设有后轴地脚，标定框架前端中心位置设有第一销钉，标定框架后端中心位置设有第二销钉，将第一销钉插入第一销孔，第二销钉插入第二销孔，两个前轴地脚分别对应两个前轴撑开杆，两个后轴地脚分别对应两个后轴撑开杆。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明提供了一种非接触式车身高度测量系统，本发明能够实现快速，准确测量汽车轮眉高度，从而推算车身高度，本发明降低了轮眉测量的成本，提高了检测精度，为整车装配质量提高、自动驾驶辅助传感器的标定提供可靠的支持；此外，本发明适用于各种车型的车身高度的测量，受车型及环境影响较小。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的定位装置的结构示意图；

图4是本发明的轴距移动装置的结构示意图；

图5是本发明的前轮眉支架的结构示意图；

图6是本发明的前轮眉支架的另一角度的结构示意图；

图7是本发明的相机安装装置的结构示意图；

图8是本发明的标定框架的结构示意图；

图9是本发明的标定框架的侧视图；

附图标记：

定位装置 2、前轮眉支架 3、后轮眉支架 4、相机

5、45度平面镜 6、卡台 7、安装条 8、轴距移动装置

9、基座 10、联轴器 11、电机 12、滑台 13、丝杠副

14、相机盒 15、透明玻璃窗 16、调整支架 17、补光光源

18、前轴撑开装置 19、前轴滚筒 20、后轴撑开装置 21、后轴滚筒

22、前轴撑开杆 23、前轴固定板 24、前轴连接板 25、第一长条形通孔

26、第一紧固螺栓 27、后轴撑开杆 28、后轴固定板

29、第二长条形通孔 30、 第二紧固螺栓 31、第一销孔 32、第二销孔

33、标定框架 34、前轴地脚 35、后轴地脚 36、第一销钉

37、第二销钉 38、第一顶丝 39、第二顶丝 40、第一固定块

41、第二固定块 42、对角加强筋 43、连接杆 44、中心连接件

45、前轴支撑滑轨 46、前轴动力源 47、前轴中间连杆

48、后轴支撑滑轨 49、后轴动力源 50、后轴中间连杆 51、延伸杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

车身高度测量也叫车身周正度测量，测量的目的在于找出车身四周四个特征点的离地高度，从而推算出四个特征点的高度差，判断车身装配是否周正；

轮眉也就是汽车轮眉的简称，指的是轮胎上沿的镀珞亮条，或者眉状边沿，也就是汽车轮胎上面翼子板突出的一个半圆型的部，可以通过测量四个轮眉上特定的点的离地高度，从而测量出车身高度，计算出车身周正度的问题。

如图1至图9所示，本发明提供了一种非接触式车身高度测量系统，本发明的非接触式车身高度测量系统为非接触式测量装置，测量快速简单，成本低，检测精度高。

一种非接触式车身高度测量系统，包括定位装置1，定位装置1用于对车辆进行定位，所述定位装置1上设有安装支架，所述安装支架位于定位装置的一侧，所述安装支架上设有轮眉测量装置，轮眉测量装置用于对车辆的轮眉高度进行测量，根据轮眉高度的位置差，推算出车身转配的周正程度；本技术方案中，安装支架可以为前轮眉支架2或/和后轮眉支架3，当仅安装一个前轮眉支架2或后轮眉支架3时，需要四台装置对车辆进行测量，因为需要对车辆的四个轮眉均进行测量，同理，当安装两个前轮眉支架2或两个后轮眉支架3时，需要两台装置对车辆进行测量；当安装一个前轮眉支架2和后轮眉支架3时，需要两台装置对车辆进行测量；优选地，所述安装支架包括前轮眉支架2和后轮眉支架3，更优选地，前轮眉支架2和后轮眉支架3位于定位装置1的一侧；此时，需要在定位装置1另一侧的安装前轮眉支架2和后轮眉支架3的另外一台装置，利用安装在前轮眉支架2和后轮眉支架3上的轮眉测量装置对车辆的四个轮眉均完成测量，即可推算出车身装配的周正程度；前轮眉支架2和后轮眉支架3的具体数量和安装位置本发明不做具体的限定，能够完成测量即可；优选地，前轮眉支架2和后轮眉支架3的结构相同，均采用立柱，立柱的材质优先采用铝合金材质；所述前轮眉支架2和后轮眉支架3上分别设有轮眉测量装置，轮眉测量装置用于对车辆的轮眉高度进行测量，根据轮眉高度的位置差，推算出车身装配的周正程度。

所述轮眉测量装置与控制装置连接，控制装置采用现有技术中的工控PC装置，型号优先选用IPC610H，本发明未对PC装置进行改进，在此不做具体的赘述；其中，所述轮眉测量装置包括相机安装装置，相机安装装置固定在前轮眉支架2和后轮眉支架3上，相机安装装置通过螺钉或者焊接等连接方式与前轮眉支架2和/或后轮眉支架3进行连接，优选螺钉连接，具体的连接方式不做具体的限定；所述相机安装装置内安装有相机4，相机4通过螺钉、粘结等方式相机安装装置内，优选螺钉连接，具体的连接方式不做具体的限定；所述相机4的上方设有45度平面镜5，45度平面镜5通过工业粘合剂黏贴在相机安装装置内的45度斜面上，作为一种优选方案，所述相机安装装置内开设有与45度斜面平面镜配合的卡台6，卡台6的设置使45度平面镜5的黏贴更加的紧固，更优选地，所述45度斜面平面镜6的背面设有安装条7，安装条7通过工业粘合剂黏贴与45度平面镜6进行粘合连接，安装条7的设定增加了45度斜面平面镜5的硬度，提高45度斜面平面镜5的使用寿命；相机3与PC装置连接，具体的，所述PC装置内的图像采集卡与相机4通过一根网线连接，所述PC装置上的驱动通过TCP/IP协议向相机4发送图像采集指令，用于获取图像的信息；汽车轮眉部位的图像由45度斜面平面镜5折射后传输给相机4，相机4拍摄由45度斜面平面镜5折射后的汽车轮眉位置的局部图像，将图像传输给控制装置，用图像处理的方法提取轮眉特征曲线，从而计算轮眉的高度差，根据轮眉高度的位置差，可以推算出车身装配的周正程度；本发明中用图像处理的方法提取轮眉特征曲线的方法为现有技术，在本公司的申请的软件著作权中已经公开，具体信息如下：车辆高度测量系统软件V1.0 ；软著登字第2348469号；登记号：2018SR019374；工作原理为：被测车辆行驶到定位装置内，定位装置对车辆的前后、左右位置进行固定；所述PC装置上的驱动通过TCP/IP协议向相机4发送图像采集指令，启动相机4，用相机4获取图像的信息；汽车轮眉部位的图像由45度斜面平面镜5折射后传输给相机4，相机4拍摄由45度斜面平面镜5折射后的汽车轮眉位置的局部图像，相机拍摄到的轮眉位置的局部的图像照片，图像照片中含有叶子板、车轮、车轮及叶子板之间空隙图片，叶子板的圆形下边缘为汽车的轮眉；将图像传输给控制装置，用图像处理的方法提取轮眉特征曲线的像素坐标，找到轮眉最高点的垂直坐标y，即找到轮眉的位置；工作人员根据轮眉的轮眉的位置以及相机4的几何位置计算轮眉的高度差，根据轮眉高度的位置差，可以推算出车身装配的周正程度；具体的轮眉高度计算公式如下：

H=H₀+K_y

H：轮眉高度值；

H₀：相机像素0点的离地基础高度；

K：像素比例系数，一个像素代表的实际距离值；

y：轮眉高度未知的像素垂直坐标。

轮眉测量的基本原理：在拍摄距离相同时，不同高度及大小的物体在成像底片上的成像高度及宽度不同，通过事先对标准物体的测量尅推算出实际高度与成像像素位置的比例关系；在实际过程之中实际到相机内参外参标定，畸变标定，基准图像标定，图像处理，边缘提取及滤波等专业的图像处理技术，这些涉及到技术均为现有技术，可以根据相关文献进行查看。

本发明的非接触式车身高度测量系统对车辆进行车身高度的测量，本发明为非接触式测量装置，测量快速简单，成本低，检测精度高。

优选地，所述定位装置1上设有轴距移动装置8，轴距移动装置8可以调节车辆的前轮和后轮之间的距离，使本发明适用于各种车型的车身高度的测量；优选地，所述轴距移动装置8包括基座9，基座9与定位装置1连接，连接方式本发明不做具体的限定，通过螺纹连接、焊接等均可以；所述基座9上设有丝杠副13，所述丝杠副13通过联轴器10与电机11连接；所述丝杠副上设有与其配合的滑台12，所述滑台12上设有后轮眉支架3，后轮眉支架3上设有轮眉测量装置；启动电机11之后，电机驱动丝杠副13运动，从而带动滑台12上的后轮眉支架3进行移动，移动至实际测量测量的轮眉位置，从而使轮眉测量装置正对车辆的后轮眉；电机11的启动可以采用手动启动也可以采用自动启动，本发明不做具体的限定，根据实际的情况进行选择；当采用手动启动的时候，当后轮眉支架3进行移动，相机4正对后轮的中心的位置时，进行手动关闭；当采用电动启动的时候，所述定位装置1与所述控制装置（图中未示意）电连接，所述控制装置还电连接电机11，采用电动启动的时候，预先在控制装置内设定车辆的轴距（车联前轮到后轮的距离）信息，控制装置比对当前的后轮眉支架3所处的位置到前轮眉支架2的距离，当测量的距离和车辆预先设定的轴距信息不符合时，控制装置控制电机11启动，电机启动11驱动丝杠副13，从而带动滑台12上的后轮眉支架3移动到实际的车辆后轮眉位置，使轮眉测量装置正对车辆的后轮眉，即:使相机4正对车辆的后轮眉，利用图像边缘提取算法可以提取轮眉曲线的像素坐标，通过极值搜索可以找到轮眉最高点的垂直坐标y；工作人员利用垂直坐标y乘以实际距离转换系数后可以得出轮眉高点的实际相对高度K_y；相对高度K_y加上基础高度H₀就是轮眉高度。

优选地，所述前轮眉支架2的数量为两个，两个前轮眉支架2对称的设置在定位装置1的两侧；所述后轮眉支架3的数量为两个，两个后轮眉支架3对称的设置在定位装置1的两侧，两个前轮眉支架2和两个后轮眉支架3上均安装有轮眉测量装置，可以一次同时对车辆的四个轮眉进行测量，一次测量即可同时对车辆的四个轮眉进行分析，用图像处理的方法提取轮眉特征曲线，从而计算四个轮眉的高度差，根据四个轮眉高度的位置差，可以推算出车身装配的周正程度，节省了测量时间，提高了测量效率；所述两个后轮眉支架3均安装在所述轴距移动装置8的滑台12上，可以沿着丝杠副13进行前后的移动，从而调节车辆前轮和后轮之间的轴距，使本发明适用于各种型号汽车的高度的测量。

作为一种优选方案，所述相机安装装置包括相机盒14，更优选地，相机盒14为一个封闭的铝盒，相机盒14的设定可以保护相机4不受潮湿的环境及灰尘的影响；所述相机盒14朝向车辆轮眉的方向设有透明玻璃窗15，在相机盒14上开设有安装透明玻璃窗15的位置，透明玻璃窗15通过工业粘合剂粘结在相机盒14上，透明玻璃窗15的设定是为了使汽车轮眉的信息通过透明玻璃窗15传输给45度斜面平面镜5，从而折射给相机4进行拍摄分析；当不采用相机盒14时，相机安装装置为一个开放的框架，汽车轮眉的信息可以直接输给45度斜面平面镜5，从而折射给相机4进行拍摄分析。

作为一种优选方案，所述相机盒14的上方在所述前轮眉支架2和后轮眉支架3上设有调整支架16，优选地，调整支架16通过螺纹连接与前轮眉支架2和后轮眉支架3连接，所述调整支架16上设有补光光源17，补光光源17用于对相机4折射的拍照物体表面进行补光；更优选地，所述补光光源17与调整支架16进行铰接，使补光光源17可以在调整支架16上进行转动调整，便于找到更合适的补光位置；所述补光光源17优先选用LED光源。

作为一种优选方案，所述相机盒14内连接有干燥剂盒18，所述干燥剂盒18内可以存放干燥剂，进一步防止相机4在相机盒14受潮；所述干燥剂盒18可以通过粘结或者螺纹连接与相机盒14进行连接。

优选地，所述定位装置1为可调节式车辆对中装置，包括固定框架，固定框架内前端中心位置设有前轴撑开装置18，前轴撑开装置18两侧设有前轴滚筒19，固定框架内后端设有后轴撑开装置20，后轴撑开装置20两侧设有后轴滚筒21，其中：前轴撑开装置18包括两根平行设置的前轴撑开杆22，每个前轴撑开杆22通过前轴固定板23连接前轴驱动机构，通前轴固定板23端部设有前轴连接板24，前轴连接板24连接前轴撑开杆22，两个前轴撑开杆22在前轴驱动机构的作用下向相反方向移动，前轴撑开杆22沿长度方向依次设有数个第一长条形通孔25，第一长条形通孔25与前轴撑开杆22垂直设置，第一长条形通孔25内设有第一紧固螺栓26，前轴撑开杆22通过第一紧固螺栓26固定于前轴固定板23上；后轴撑开装置20包括两根平行设置的后轴撑开杆27，每个后轴撑开杆27通过后轴固定板28连接后轴驱动机构，两个后轴撑开杆27在后轴驱动机构的作用下向相反方向移动，后轴撑开杆27沿长度方向依次设有数个第二长条形通孔29，第二长条形通孔29与后轴撑开杆27垂直设置，第二长条形通孔29内设有第二紧固螺栓30，后轴撑开杆27通过第二紧固螺栓30固定于后轴固定板28上；工作原理：工作时，车辆的前轮卡入前轴滚筒19上，后轮卡入后轴滚筒21上，然后前轴撑开杆22在前轴驱动机构的驱动下分别顶紧车辆前车轮的内侧，后轴撑开杆27在后轴驱动机构的驱动下分别顶紧车辆的后车轮内侧，将车轮摆正；前轴滚筒19和后轴滚筒21的设定，便于车轮左右移动协助摆正，摆正后起固定作用。

作为一种优先方案，所述前轴撑开装置18与后轴撑开装置20相对的一侧分别设有第一销孔31和第二销孔32；还包括标定框架33，标定框架33前端两侧分别设有前轴地脚34，标定框架33后端两侧分别设有后轴地脚35，标定框架33前端中心位置设有第一销钉36，标定框架33后端中心位置设有第二销钉37，将第一销钉36插入第一销孔31，第二销钉37插入第二销孔32，两个前轴地脚34分别对应两个前轴撑开杆22，两个后轴地脚35分别对应两个后轴撑开杆37；工作时，当前轴撑开杆22的一侧顶紧车轮，另一侧无法顶紧时，对装置进行标定，标定时将标定框架33上的第一销钉36插入相应的第一销孔31内，通过位置固定的两个前轴地脚34标定两个前轴撑开杆22，通过调整第一长条形通孔25内的第一紧固螺栓26的相对位置调整前轴撑开杆22的位置；后轴撑开杆27的位置调整与前轴撑开杆22调整同理。

更优的技术方案，前轴固定板23上设有第一顶丝38，第一顶丝38端部顶紧前轴撑开杆22的内侧；后轴固定板28上设有第二顶丝39，第二顶丝39端部顶紧后轴撑开杆27的内侧。

更优的技术方案，前轴固定板23上设有第一固定块40，第一顶丝38穿过第一固定块40，第一顶丝38上通过两个紧固螺母固定于第一固定块40两侧；后轴固定板28上设有第二固定块41，第二顶丝39穿过第二固定块41，第二顶丝39上通过两个紧固螺母固定于第二固定块41两侧；固定块和固定顶丝的设置，从内侧顶紧固定板上的撑开杆，防止在撑开车轮时撑开杆在压力下沿长条形通孔移动。

更优的技术方案，标定框架33为矩形框架，矩形框架内设有四个对角加强筋42，四个对角加强筋42一端分别连接矩形框架的四个顶角，四个对角加强筋42的另一端分别通过中心连接件44连接于矩形框架中心位置；固定矩形框架的形状，避免发生形变。

更优的技术方案，矩形框架中心连接件44还通过连接杆43连接矩形框架长边的中心位置处。

更优的技术方案，第一销孔31为圆形孔，第二销孔32为长条形孔，长条形孔与固定框架中心轴平行，一个为圆形孔，在安装时定位，另一个为长条形孔便于安装标定框架33的另一端。

更优的技术方案，前轴固定板23底部设有与所述前轴撑开杆22垂直设置的前轴支撑滑轨45，两个前轴固定板23底部与前轴支撑滑轨45滑动连接；前轴驱动机构包括至少一个前轴联动机构，还包括前轴动力源46；前轴联动机构在前轴动力源46驱动下驱动一个前轴撑开杆22沿前轴支撑滑轨45滑动时，另一个前轴支撑杆22在前轴联动机构的作用下向相反方向滑动；所述前轴动力源46优先采用气缸。

更优的技术方案，前轴联动机构由三个连杆头尾依次铰接形成Z型，前轴联动机构两个端部分别铰接于两个前轴固定板23上，前轴联动机构的前轴中间连杆47的中部通过销轴转动连接于底部的第一固定块40上。

更优的技术方案，后轴固定板28底部设有与后轴撑开杆27垂直设置的后轴支撑滑轨48，两个后轴固定板28底部与后轴支撑滑轨48滑动连接；后轴驱动机构包括至少两个后轴联动机构；后轴联动机构在后轴动力源49驱动下驱动一个后轴撑开杆27沿后轴支撑滑轨48滑动时，另一个后轴支撑杆27在所述后轴联动机构的作用下向相反方向滑动；所述后轴动力源49优先采用气缸。

更优的技术方案，每个后轴联动机构由三个连杆头尾依次铰接形成的Z型，后轴联动机构两个端部分别铰接于两个后轴固定板28上，每个后轴联动机构的后轴中间连杆50的中部通过销轴转动连接于底部的第二固定块41上，后轴联动机构的后轴中间连杆50的中部设有垂直的延伸杆51，延伸杆51端部通过平衡杆连接。

本发明采用的定位装置为可调节式车辆对中装置，前后轴的撑开杆在发生变形，撑开后无法贴近两侧轮胎时，可以通过标定框架33进行重新标定，标定时通过调整撑开杆长条形通孔内紧固螺栓的位置来调整撑开杆的位置，使两个对应的撑开杆距离中心的位置相等，保证在撑开时均能贴近轮胎内侧。

本发明的工作原理：被测车辆首先行驶到定位装置1内，定位装置1对车辆的前后、左右位置进行固定；定位装置1的作用为将车辆的位置进行固定，使其对于轮眉测量装置的位置得以固定；轮眉测量装置被竖直的安装在前轮眉支架2和后轮眉支架3上，前轮眉支架2设置在对准车辆的前轮中心的位置上，用于测量前轮眉的轮眉测量装置正对前轮的中心位置，即安装在前轮眉支架2上的相机3正对前轮的中心位置；为了适应不同轴距的车辆的轮眉测量，后轮眉支架3安装在轴距移动装置8上，轴距移动装置8根据具体车辆的轴距信息将后轮眉支架3移动到后轮正对的中心位置，即后轮眉支架3上安装的相机4正对后轮的中心位置；启动相机4，拍摄被测车辆轮眉位置的局部图像，用现有技术中的轮眉的高度测量的计算方法提取轮眉特征曲线，计算轮眉高度；通过比对四个轮眉高度的位置差，可以推算出车身装配的周正程度。

具体的，被测车辆首先行驶到定位装置内，前轮落入前轴滚筒19内，后轮落入后轴滚筒21内，前轴撑开杆22在前轴驱动机构的驱动下分别顶紧前车轮的内侧，后轴撑开杆27在后轴驱动机构的驱动下分别顶紧后车轮内侧，将车轮摆正，对车辆进行固定后，调整后轮眉支架3，使后轮支架3上安装的相机4正对车辆后轮的中心位置；当轴距移动装置8采用手动启动的时候，对车辆进行固定之后，手动启动轴距移动装置8，后轮眉支架3进行移动，移动至对准车辆后轮的中心位置时，进行手动关闭；当采用电动启动的时候，预先在控制装置内设定车辆的轴距信息，控制装置比对当前的后轮眉支架所处的位置到前轮眉支架的距离，当测量的距离和车辆预先设定的轴距信息不符合时，控制装置控制电机11启动，电机11启动驱动丝杠副13，带动滑台12上的后轮眉支架3移动至实际的车辆后轮眉位置，从而使轮眉测量装置正对车辆的后轮眉；当用于测量前轮眉的相机4和用于测量后轮眉的相机4分别对准前轮中心和后轮中心时，所述控制装置上的驱动（PC装置上的驱动）通过TCP/IP协议向相机4发送图像采集指令，启动相机4，捕捉照片、获取图像的信息；相机4拍摄轮眉区域的照片，照片中含有叶子板、车轮、车轮及叶子板之间空隙图片，叶子板的圆形下边缘为汽车的轮眉；照片中区域的轮眉特征需要明显，便于图像分析处理，利用现有技术中轮眉的高度测量的计算方法对照片进行处理，利用轮眉的高度测量的计算方法涉及到的图像边缘提取算法可以提取轮眉曲线的像素坐标，通过轮眉的高度测量的计算方法涉及到的极值搜索可以找到轮眉最高点的垂直坐标y，即可找到轮眉的位置，工作人员根据轮眉的位置、和相机4安装的几何位置推算出轮眉高度；具体的计算方法如下：

H=H₀+K_y

H：轮眉高度值；

H₀：相机像素0点的离地基础高度；

K：像素比例系数，一个像素代表的实际距离值；

y：轮眉高度未知的像素垂直坐标。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明提供了一种非接触式车身高度测量系统，本发明能够实现快速，准确测量汽车轮眉高度，从而推算车身高度，本发明降低了轮眉测量的成本，提高了检测精度，为整车装配质量提高、自动驾驶辅助传感器的标定提供可靠的支持；本发明因为轴距移动装置的设置还适用于各种车型的车身高度的测量，受车型及环境影响较小。

以上结合附图详细描述了本发明的优选方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (1)

1.一种非接触式车身高度测量系统，包括定位装置，其特征在于，所述定位装置上设有安装支架，所述安装支架上设有轮眉测量装置，所述轮眉测量装置与控制装置连接；其中，所述轮眉测量装置包括相机安装装置，所述相机安装装置内安装有相机，所述相机与所述控制装置连接，所述相机的上方设有45度平面镜；所述安装支架包括前轮眉支架和后轮眉支架；所述定位装置上还设有轴距移动装置，所述轴距移动装置上设有后轮眉支架；所述轴距移动装置包括基座，所述基座上设有丝杠副，所述丝杠副通过联轴器与电机连接；所述丝杠副上设有与其配合的滑台，所述滑台上设有后轮眉支架；所述相机安装装置包括相机盒，所述相机盒朝向车辆轮眉的方向设有透明玻璃窗；所述相机盒的上方在所述安装支架上设有调整支架，所述调整支架上设有补光光源；所述相机盒内连接有干燥剂盒；所述前轮眉支架包括2个前轮眉支架，所述前轮眉支架对称的设置在所述定位装置的两侧；所述后轮眉支架包括2个后轮眉支架，所述后轮眉支架对称的设置在所述定位装置的两侧；所述定位装置与所述控制装置电连接，所述控制装置还电连接电机；所述定位装置为可调节式车辆对中装置，包括固定框架，固定框架内前端中心位置设有前轴撑开装置，前轴撑开装置两侧设有前轴滚筒，固定框架内后端设有后轴撑开装置，后轴撑开总成两侧设有后轴滚筒，其中：前轴撑开装置包括两根平行设置的前轴撑开杆，每个前轴撑开杆通过前轴固定板连接前轴驱动机构，通常前轴固定板端部设有连接板，连接板连接前轴撑开杆，两个前轴撑开杆在前轴驱动机构的作用下向相反方向移动，前轴撑开杆沿长度方向依次设有数个第一长条形通孔，第一长条形通孔与前轴撑开杆垂直设置，第一长条形通孔内设有第一紧固螺栓，前轴撑开杆通过紧固螺栓固定于前轴固定板上；后轴撑开装置包括两根平行设置的后轴撑开杆，每个后轴撑开杆通过后轴固定板连接后轴驱动机构，两个后轴撑开杆在后轴驱动机构的作用下向相反方向移动，后轴撑开杆沿长度方向依次设有数个第二长条形通孔，第二长条形通孔与后轴撑开杆垂直设置，第二长条形通孔内设有第二紧固螺栓，后轴撑开杆通过第二紧固螺栓固定于后轴固定板上；

所述前轴撑开装置与后轴撑开装置相对的一侧分别设有第一销孔和第二销孔；还包括标定框架，标定框架前端两侧分别设有前轴地脚，标定框架后端两侧分别设有后轴地脚，标定框架前端中心位置设有第一销钉，标定框架后端中心位置设有第二销钉，将第一销钉插入第一销孔，第二销钉插入第二销孔，两个前轴地脚分别对应两个前轴撑开杆，两个后轴地脚分别对应两个后轴撑开杆；

前轴固定板上设有第一顶丝，第一顶丝端部顶紧前轴撑开杆的内侧；后轴固定板上设有第二顶丝，第二顶丝端部顶紧后轴撑开杆的内侧；

前轴固定板上设有第一固定块，第一顶丝穿过第一固定块，第一顶丝上通过两个紧固螺母固定于第一固定块两侧；后轴固定板上设有第二固定块，第二顶丝穿过第二固定块，第二顶丝上通过两个紧固螺母固定于第二固定块两侧；

标定框架为矩形框架，矩形框架内设有四个对角加强筋，四个对角加强筋一端分别连接矩形框架的四个顶角，四个对角加强筋的另一端分别通过中心连接件连接于矩形框架中心位置；

矩形框架中心连接件还通过连接杆连接矩形框架长边的中心位置处；

第一销孔为圆形孔，第二销孔为长条形孔，长条形孔与固定框架中心轴平行；

前轴固定板底部设有与所述前轴撑开杆垂直设置的前轴支撑滑轨，两个前轴固定板底部与前轴支撑滑轨滑动连接；前轴驱动机构包括至少一个前轴联动机构，还包括前轴动力源；前轴联动机构在前轴动力源驱动下驱动一个前轴撑开杆沿前轴支撑滑轨滑动时，另一个前轴支撑杆在前轴联动机构的作用下向相反方向滑动；所述前轴动力源采用气缸；

前轴联动机构由三个连杆头尾依次铰接形成Z型，前轴联动机构两个端部分别铰接于两个前轴固定板上，前轴联动机构的前轴中间连杆的中部通过销轴转动连接于底部的第一固定块上；

后轴固定板底部设有与后轴撑开杆垂直设置的后轴支撑滑轨，两个后轴固定板底部与后轴支撑滑轨滑动连接；后轴驱动机构包括至少两个后轴联动机构；后轴联动机构在后轴动力源驱动下驱动一个后轴撑开杆沿后轴支撑滑轨滑动时，另一个后轴支撑杆在所述后轴联动机构的作用下向相反方向滑动；所述后轴动力源采用气缸；

每个后轴联动机构由三个连杆头尾依次铰接形成的Z型，后轴联动机构两个端部分别铰接于两个后轴固定板上，每个后轴联动机构的后轴中间连杆的中部通过销轴转动连接于底部的第二固定块上，后轴联动机构的后轴中间连杆的中部设有垂直的延伸杆，延伸杆端部通过平衡杆连接。