智能捕捉目标靶图像的3D四轮定位仪制造技术

本实用新型专利技术公开一种智能捕捉目标靶图像的3D四轮定位仪，包括目标靶、相机、相机横梁、相机立柱、举升机和相机控制组件；目标靶安装到待检测汽车的轮毂上；相机安装在相机横梁上，相机横梁安装在相机立柱上；相机、相机横梁和相机立柱共同设置在举升机的前端和/或后端，且相机朝向举升机方向。相机控制组件可以实现相机位置和角度的自适应调节，从而使得本实用新型专利技术能够使得测量过程在地面进行，全部测量完成后，如果需要调整底盘参数，只需将举升机举到任何工人方便操作的位置，相机横梁总成将智能升降以搜索目标靶，自动准确捕捉并识别目标靶，精确调整测量，从而达到省时、省力、省钱、高效、准确的目的。

【技术实现步骤摘要】
智能捕捉目标靶图像的3D四轮定位仪
本技术涉及四轮定位
，具体涉及一种智能捕捉目标靶图像的3D四轮定位仪。
技术介绍
给车轮进行正确的定位，可以使汽车操纵起来更安全、乘坐更舒适，能够最大限度地延长汽车轮胎的使用寿命。现有3D四轮定位仪的工作过程如下：首先，将目标靶安装到待检测汽车的轮毂上；并将相机横梁固定安装在相机立柱上，以固定相机的位置和高度，使相机在整个测量过程中不可移动；接着，将汽车开上举升机，举升机带动汽车举起到一定高度，并使得相机视域能捕捉到轮毂上的目标靶图像；之后，让汽车在该高度举升机上推车进行测量。测量完毕后，如需要调整车辆底盘参数，有时必须进行二次举升，二次举升的高度依然不能超出相机视域。然而，现有3D四轮定位仪在实际使用过程中，由于汽车轮胎必须停留在举升机跑道上进行推车测量，夹在轮胎上的目标靶的高度随举升机的高度相对固定，而定位仪的相机高度和位置在安装时已经固定，所以在测量和维修过程中，要人工手动反复多次调整举升机高度使相机视域捕获到目标靶图像才能识别目标靶，甚至要进行二次举升才能完成作业，工作效率低下。此外，举升机作为液压设备，在不断调节的经常会出现一些质量不稳定的问题，如左右两边举升机跑道板不在同一水平面上(一边高一边低)，或前后跑道不水平(相当于车辆停在斜坡上)，进而导致测量数据不准确。
技术实现思路
本技术所要解决的是现有3D四轮定位仪需要反复多次调整举升所带来的作业效率低下和定位效果不准确的问题，提供一种智能捕捉目标靶图像的3D四轮定位仪。为解决上述问题，本技术是通过以下技术方案实现的：智能捕捉目标靶图像的3D四轮定位仪，包括目标靶、相机、相机横梁、相机立柱和举升机；目标靶安装到待检测汽车的轮毂上；相机安装在相机横梁上，相机横梁安装在相机立柱上；相机、相机横梁和相机立柱共同设置在举升机的前端和/或后端，且相机朝向举升机方向；其不同之处是，还进一步包括相机控制组件；该相机控制组件包括纵向电机、纵向驱动模块和嵌入式控制器；嵌入式控制器的数据输入端与相机的数据输出端连接；相机立柱为纵向导轨式立柱，相机横梁活动安装在相机立柱上，并能在纵向电机的驱动下沿着相机立柱纵向移动；嵌入式控制器的纵向控制输出端经由纵向驱动模块连接纵向电机。作为改进，该相机控制组件还进一步包括俯仰电机和俯仰驱动模块；相机通过俯仰支架安装在相机横梁上，并能在俯仰电机的驱动下在相机横梁上做纵向俯仰运动；嵌入式控制器的俯仰控制输出端经由俯仰驱动模块连接俯仰电机。作为改进，该相机控制组件还进一步包括偏转电机和偏转驱动模块；相机通过偏转支架安装在相机横梁上，并能在偏转电机的驱动下在相机横梁上做横向偏转运动；嵌入式控制器的偏转控制输出端经由偏转驱动模块连接偏转电机。作为改进，该相机控制组件还进一步包括横向电机和横向驱动模块；相机横梁为横向导轨式横梁，相机活动安装在相机横梁上，并能在横向电机的驱动下沿着相机横梁横向运动；嵌入式控制器的横向控制输出端经由横向驱动模块连接横向电机。上述方案中，相机的视域角介于27°～45°之间。上述方案中，举升机为简易举升机、小剪举升机、二柱举升机、龙门举升机或单柱举升机。与现有技术相比，本技术通过增设相机控制组件来实现相机位置和角度的自适应调节，这样能够使得测量过程在地面进行，全部测量完成后，如果需要调整底盘参数，只需将举升机举到任何工人方便操作的位置，相机横梁总成将智能升降以搜索目标靶，自动准确捕捉并识别目标靶，精确调整测量，从而达到省时、省力、省钱、高效、准确的目的。附图说明图1为第一种智能捕捉目标靶图像的3D四轮定位控制系统的相机控制组件的原理图。图2为第二种智能捕捉目标靶图像的3D四轮定位控制系统的相机控制组件的原理图。图3为第三种智能捕捉目标靶图像的3D四轮定位控制系统的相机控制组件的原理图。图4为第四种智能捕捉目标靶图像的3D四轮定位控制系统的相机控制组件的原理图。图5为智能捕捉目标靶图像的3D四轮定位控制方法流程图。图6为嵌入式控制器的工作原理框图。具体实施方式实施例1：一种智能捕捉目标靶图像的3D四轮定位仪，如图1所示，主要由目标靶、相机、相机横梁、相机立柱、举升机和相机控制组件。该相机控制组件包括纵向电机、纵向驱动模块和嵌入式控制器。目标靶安装到待检测汽车的轮毂上。待检测汽车处于地面或举升机上。为了能够实现相机拍摄高度的自动可调，在本实施例中，相机固定安装在相机横梁上，相机横梁活动安装在相机立柱上。相机、相机横梁及其相机立柱可以共同设置在举升机的前端，也可以共同设置在举升机的后端，但为了方便待检测车轮的驶入，在本实施例中，相机、相机横梁及其相机立柱可以共同设置在举升机的前端。相机朝向举升机方向，并用于拍摄待检测汽车上安装的目标靶。嵌入式控制器的数据输入端与相机的数据输出端连接。相机立柱为纵向导轨式立柱，相机横梁活动安装在相机立柱上，并能在纵向电机的驱动下沿着相机立柱纵向移动。嵌入式控制器的纵向控制输出端经由纵向驱动模块连接纵向电机。本技术主要通过嵌入式控制器内置的智能控制系统软件使相机在视域内自动搜索并准确识别目标靶，通过嵌入式控制器驱动导轨式相机云台自动升降，直到相机智能搜索并识别目标靶的图像为止。当相机在视域内没有发现目标靶时，嵌入式控制器将发出指令给驱动模块，驱动模块驱动电机工作，电机带动导轨式相机云台自动上下升降，直到相机视域发现并识别目标靶为止。本技术通过增设相机控制组件让相机主动捕获目标靶，相较于传统通过举升机让目标靶去被动适应相机视域的方式而言，具有灵活、快速和准确性高的特点。此外，当相机识别到目标靶后，也不需要重新做动态RCP标定，进而避免了由于多次动态标定不准所带来的机器测量准确度偏差故障，精确度提高至少2倍以上。具体工作原理图如图5所示。在具体实现上，本技术可以在原有3D坐标重建的主程序中加入智能搜索目标靶子程序。当相机没有发现目标靶坐标系时，程序驱动智能模块运行，自动搜索目标靶，直到相机视域捕捉到并识别目标靶图像为止。为了使相机更有效率地捕获目标靶，需要选用视域更广的镜头参数，而现有定位仪所使用的相机的镜头视域角只有27°，在搜索目标靶过程中难免要牺牲一些效率，为此，本技术采用的相机的视域角在27°至45°之间的镜头，将大大缩短相机与目标靶的匹配时间，预计效率提升50％以上。本技术相机的拍摄模式可以预先设定，此时相机工作时CMOS连续捕获图像，每秒15帧中采用任意3帧作为计算依据，且连续替换，保证了图像的客观性和真实性。但考虑到相机在保证连续拍照的同时，首先要尽快搜索到并识别目标靶，本技术的相机控制组件还进一步包括相机拍摄模式控制板，相机拍摄模式控制板的输入端与嵌入式控制器的输出端连接，相机拍摄模式控制板的输出端与相机的拍摄控制端连接。相机的拍摄模式可以通过相机拍摄模式控制板来实现拍摄模式的灵活控制，即通过选择合适的FPGA芯片，借助可重配置现成可编程门阵列(FPGA)技术，实现高速信号处理、I/O同步和自定义触发。这样，高速信号传输到嵌入式芯片，在芯片上运行搜索目标靶控制算法，实现最低延迟和最高循环速率，在集合了模块化I/O、实时处理模块和NILabVIEW可编程的现成FPGA硬件平台上实现最本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能捕捉目标靶图像的3D四轮定位仪，包括目标靶、相机、相机横梁、相机立柱和举升机；目标靶安装到待检测汽车的轮毂上；相机安装在相机横梁上，相机横梁安装在相机立柱上；相机、相机横梁和相机立柱共同设置在举升机的前端和/或后端，且相机朝向举升机方向；其特征在于：还进一步包括相机控制组件；该相机控制组件包括纵向电机、纵向驱动模块和嵌入式控制器；嵌入式控制器的数据输入端与相机的数据输出端连接；相机立柱为纵向导轨式立柱，相机横梁活动安装在相机立柱上，并能在纵向电机的驱动下沿着相机立柱纵向移动；嵌入式控制器的纵向控制输出端经由纵向驱动模块连接纵向电机。

【技术特征摘要】
1.智能捕捉目标靶图像的3D四轮定位仪，包括目标靶、相机、相机横梁、相机立柱和举升机；目标靶安装到待检测汽车的轮毂上；相机安装在相机横梁上，相机横梁安装在相机立柱上；相机、相机横梁和相机立柱共同设置在举升机的前端和/或后端，且相机朝向举升机方向；其特征在于：还进一步包括相机控制组件；该相机控制组件包括纵向电机、纵向驱动模块和嵌入式控制器；嵌入式控制器的数据输入端与相机的数据输出端连接；相机立柱为纵向导轨式立柱，相机横梁活动安装在相机立柱上，并能在纵向电机的驱动下沿着相机立柱纵向移动；嵌入式控制器的纵向控制输出端经由纵向驱动模块连接纵向电机。2.根据权利要求1所述的智能捕捉目标靶图像的3D四轮定位仪，其特征在于：该相机控制组件还进一步包括俯仰电机和俯仰驱动模块；相机通过俯仰支架安装在相机横梁上，并能在俯仰电机的驱动下在相机横梁上做纵向俯仰运动；嵌入式控制器的俯仰控制输出端经由俯仰驱动模块连接俯仰电机。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雄文，唐文帅，唐永红，马艳华，俸耀明，阳永春，区杨，甘泉，
申请(专利权)人：桂林施瑞德科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：广西,45