[实用新型]单目相机3D车轮定位仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车维修和保养技术领域，具体涉及一种单目相机3D车轮定位仪。

背景技术

汽车车轮定位仪是用于检测汽车车轮定位参数，并与原厂设计参数进行对比，指导使用者对车轮定位参数进行相应调整，使其符合原设计要求，以达到理想的汽车行驶性能，即操纵轻便、行驶稳定可靠、减少轮胎偏磨损的精密测量仪器。

目前市场上的汽车四轮定位仪分为前束尺和光学水准定位仪、拉线定位仪、CCD定位仪、激光定位仪和3D定位仪等几种，其中3D定位仪是当前最先进的四轮定位仪。3D定位仪的测量原理是将四个目标靶安装在车辆的四个轮辋之上，滚动车轮，由相机对目标靶上的几何图形进行连续拍摄，通过计算机软件对几何图形的变化进行分析运算，得出车轮及底盘等的相应定位参数，再由显示屏进行显示。

现有的3D定位仪需要两个、甚至是多个相机对轮胎进行分别捕捉图像，这便需要定期对相机进行位置标定(RCP)，以确定所有相机坐标系的一致性，保证定位的可靠性。还有，如果某个相机出现故障，需要更换或维修，如果导致相机位置变动，都必须重新进行位置标定。然而，对于相机进行位置标定是一项具有技术含量的工作，且需要专门的标定架才能完成。非专业技术人员往往容易出现标定不准确，这就需要专业技术人员到现场进行标定，并需要厂家或者经销商邮寄标定架到现场，既增加成本又非常麻烦。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有3D定位仪使用2个以上的相机进行拍摄，从而存在位置标定麻烦的问题，提供一种单目相机3D车轮定位仪。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

单目相机3D车轮定位仪，包括举升机、目标靶、广角相机、计算机和相机架云台组件；待定位汽车处于举升机上，举升机带动待定位汽车做升降运动；举升机与待定位汽车的底盘相贴，待定位汽车的车轮悬空设于举升机的两侧；目标靶的数量与待定位汽车的车轮数量相同，这些目标靶分别安装在待定位汽车的车轮轮毂上，且目标靶的中心轴与车轴在同一直线上；相机架云台组件包括固定基座和旋转云台；固定基座固定在举升机的正下方，旋转云台安装在固定基座上；广角相机的数量为1个，该广角相机安装在相机架云台组件的旋转云台上，广角相机的镜头朝上；旋转云台带动广角相机镜头的拍摄中心轴向正中、左倾、右倾、前倾和后倾这5个方向；计算机与广角相机连接。

上述方案中，举升机为单柱举升机、二柱举升机或小剪举升机。

上述方案中，目标靶为正方形。

上述方案中，目标靶的规格介于50mm×50mm～130mm×130mm之间。

上述方案中，广角相机的视域镜头角度介于30°～60°之间。

上述方案中，目标靶到广角相机的垂直距离等于举升机的抬升高度。

上述方案中，计算机与广角相机通过有线或无线方式连接。

上述方案中，目标靶包括基板、靶面图案层和反射层；靶面图案层包括印刷在基板表面的前靶面图案层和印刷在基板背面的后靶面图案层；前靶面图案层的形状和后靶面图案层的形状一致，且前靶面图案层和后靶面图案层关于基板镜像对称，后靶面图案层上的透光孔的圆心与前靶面图案层上对应的透光孔的圆心重叠；反射层敷贴在后靶面图案层之后。

上述方案中，后靶面图案层和反射层之间设有印胶层，且印胶层的形状与后靶面图案层的形状一致；印胶层上的透光孔的圆心与后靶面图案层上的透光孔的圆心重叠。

与现有技术相比，本实用新型具有如下特点：

1、选用视域大于30°的广角相机，并安装旋转云台来控制广角相机可旋转角度，可以让广角相机在基座位置不变的前提下，能通过视域的拓宽和云台的辅助作用捕捉到4个目标靶的图像；

2、只需使用单个广角相机即可捕捉所有目标靶的图像，广角相机获取的图像经处理后可直接用于计算，而不需要进行位置标定后才进行计算，这相对于2个以上的广角相机而言，无需再次确认多个广角相机的位置关系，避免了由于标定不准所带来的机器测量准确度偏差故障；

3、由于缩短了广角相机与目标靶的距离，可以设计规格更小的目标靶；

4、举升机将待定位汽车抬升到一定高度，而广角相机位于举升机的下方，使得广角相机从车身底部对紧固在轮胎上的目标靶拍照取图，作为计算的依据，从而避免了举升机或地面不水平、车辆轮胎气压不同、车身有碰撞变形等对轮胎参数测量的影响；