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汽车车轮定位参数视觉检测系统及检定方法的研究

徐观  
【摘要】: 行车安全是汽车交通发展的永恒主题,随着汽车保有量的迅速增加,由车辆性能不佳引起的交通事故越来越频繁,因此汽车检测技术对提高车辆性能,保证行车安全起着越来越重要的作用。车轮定位参数检测系统是检测汽车车轮定位参数并保证汽车安全行驶的重要设备。该系统通过建立数学模型对车轮前束、车轮外倾、主销后倾和主销内倾等车轮定位参数进行检测。从国家标准的制定上也可以看出,车轮定位参数检测项目越来越受到重视,对测量精度的要求也越来越高。 基于上述背景,研究了基于双目立体视觉的车轮定位参数自动化检测系统,从而实现了汽车车轮定位参数的非接触准确测量。针对汽车车轮定位参数检测技术的特点,提出了利用双目立体视觉实现对汽车车轮定位参数检测的自动化测量方法。基于立体视觉理论,以靶标图像的特征提取及匹配、摄像机的标定等视觉技术为基础,研究了检测过程中车轮的运动学模型,建立了测量车轮定位参数的数学模型,并进行了试验研究。为验证系统的精度,对现有的车轮定位参数检测系统检定装置所完成的检定功能进行了分析,指出了现有检定装置在主销内倾、主销后倾检定方面存在的理论误差。根据检测过程中车轮、主销之间的运动关系,研发了三种不同类型的五轴交于一点的能够完成对车轮前束、车轮外倾、主销后倾和主销内倾等全部车轮定位参数进行检定的车轮定位检测系统检定装置,将检测系统的量值溯源到国家计量基准上。本文的研究把双目立体视觉理论引入在用汽车的车轮定位参数检测,提出了主销倾角在汽车纵横两平面内独立生成的车轮定位参数检测系统检定装置的设计原则,实现了车轮定位参数检测的自动化非接触测量,对汽车检测领域的技术发展起到了积极的推动作用。


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