汽車車身尺寸鈑金檢測系統及其方法
2023-11-01 18:01:37 1
專利名稱：汽車車身尺寸鈑金檢測系統及其方法
技術領域：
本發明涉及車輛檢測技術領域，特別涉及一種汽車車身尺寸鈑金檢測系統及其方法。
背景技術：
國內汽車保修設備行業近幾年的發展非常迅速，逐步形成了一些行業領軍企業。 一些有識之士將企業和行業的發展眼光投向了國外市場，通過代理商或自建代表處的方式開發海外業務，這一趨勢符合中國目前在世界經濟格局中的地位，是未來汽保設備行業快速發展的主要增長方式。隨著中國汽車市場如火如荼的發展，中國汽車售後服務市場的前景也備受矚目。其中汽車維修保養市場更是最大的受益者。而由於家庭購車比例越來越高， 以及車主對汽車保養意識越來越強，國內汽車檢測、保養設備的需求也越來越大。但目前汽保設備的技術國內還遠遠落後於國際競爭對手，而且主要是模仿國外技術，作為汽保設備的主要產品之一四輪定位儀，市場需求量大，產品技術難度高，附加值大。 隨著國家對交通安全的日益重視和管理規範，四輪定位儀設備的市場需求將在國家政策的引導下迅速膨脹。目前市場上常見的四輪定位儀的檢測方式主要有雷射、PSD、CXD及3D。其特點分別如下
一、雷射
雷射是一種新型光源，它是作為測量系統的光源應用於四輪定位儀，由於雷射都是以垂直的直線輸出的，因此決定了雷射產品束度的測量範圍較窄，無補償且需人工計算推力線，其測量精度低，檢測速度慢。因光點與刻度的關係，存在人為誤差，而且雷射很容易受外界幹擾，因此用雷射做光源應用於四輪定位儀並不理想。眾所周知，雷射對人眼視力有一定傷害，所以UL、CE等安全認證很難通過，歐美日本早已淘汰，只是在中國和部分東南亞國家還局部存在。二、PSD:
PSD又稱光電位置傳感器。我們知道，幾乎所有的外國四輪定位都不使用，只有韓國的機器在大量使用，它的工作原理是當PSD的受光面某一位置存在光照的情況下，其輸出電流會有相應變化，從而可以得到光照位置，它是一種模擬(DC/AC轉換，會有數據丟失)器件。 雖然通過使用一些特殊的技術可以在一定程度上避免這些問題，但從原理上限制它只能測量單一光點卻是改變不了的。PSD只能使用在工業環境裡，就是說PSD的溫度漂移嚴重並且受環境光線的影響。溫度變化可以使其輸出的零位變化幾十毫伏，光線的影響使系統取值不穩定，這兩項疊加在一起，便使PSD失去了測量精度和設備穩定性，這點是PSD的殺手(測不準，重複性差)。三、CCD:
CCD是一種半導體數字元器件(又稱光電藕合器件)，它分為線陣CCD和面陣CCD兩種。 它是20世紀70年代初發展起來的新型半導體集成光電器件，它是在一塊矽面上集成了數千個各自獨立的光敏元，當光照射到光敏面上時，受光光敏元將聚集光電子，通過移位的方式，將光量輸出，產生光位置和光強的信息，因此CXD具有測量精度高(0. 05度以內)、無溫度係數、使用壽命長等特點。使用CCD有良好的環境適應能力。其他所有的技術都有各種各樣的使用上的限制，比如不能在光線複雜的地方使用、不能有強電磁場、溫度不能有太大的變化等等，而這些都是普通的修車車間的典型環境。那些不能開門，不能開窗，早晨涼快測量的數據和中午天熱測量就不同，不能有大的電機在附近的要求，對於四輪定位來說，實在是有點過分。因此歐美國家生產的四輪定位儀均採用CXD技術，如戰車、百事霸、戰神等，這也足以說明CXD 產品的優勢。四、3D:
3D測量方式是採用圖像識別技術，用CCD數位相機採集裝在車輪反光板上的圖像信息，以測量出車輪的相對精度，人工推動車輪前後移動，由CCD攝像頭採集信息，求出其坐標和角度。這是一種相當先進的測量方式，目前歐美常用。但他對舉升機和轉角盤等有嚴格的機械精度要求，目前國內舉升機和轉角盤無法與之匹配，影響檢測效果，況且標定方式繁瑣，價格昂貴，檢測速度不快，售後維修較慢，並非國內主流。與此同時，三維掃描是集光、機、電和計算機技術於一體的高新技術，主要用於對物體空間外形和結構及色彩進行掃描，以獲得物體表面的空間坐標。它的重要意義在於能夠將實物的立體信息轉換為計算機能直接處理的數位訊號，為實物數位化提供了相當方便快捷的手段。三維掃描技術能實現非接觸測量，且具有速度快、精度高的優點。而且其測量結果能直接與多種軟體接口，這使它在CAD、CAM、CIMS等技術應用日益普及的今天很受歡迎。 在發達國家的製造業中，三維掃描儀作為一種快速的立體測量設備，因其測量速度快、精度高，非接觸，使用方便等優點而得到越來越多的應用。用三維掃描儀對手板，樣品、模型進行掃描，可以得到其立體尺寸數據，這些數據能直接與CAD/CAM軟體接口，在CAD系統中可以對數據進行調整、修補、再送到加工中心或快速成型設備上製造，可以極大的縮短產品製造周期。目前，國內在汽車車身尺寸鈑金修復時，都採用人工目測的方法，修理工根據車身碰撞部分和未碰撞部分的情況，估計原先的車身尺寸，來進行人工的修復，這個過程中，對修理工的經驗的要求非常高，修復難度很大，而且車身的碰撞面積越大則修復度越低。通常修復後的車身仍然和標準時的外形結構存在差別，也會造成車門關不嚴，車窗不能順暢打開等問題，影響汽車的密封性和結構對稱性。有鑑於此，本領域技術人員針對上述問題，提供了一種汽車車身尺寸鈑金檢測系統及其方法。
發明內容
本發明提供了一種汽車車身尺寸鈑金檢測系統及其方法，克服了現有技術的困難，通過收集數據，建立直觀的坐標系做對比，降低了汽車車身修理的難度，提高了修復效率和修理質量，保證了修理後汽車車身的尺寸與標準時一致。本發明採用如下技術方案本發明提供了一種汽車車身尺寸鈑金檢測系統，包括反射靶、至少兩臺照相機以及三維攝影測量系統；所述反射靶包括點陣列標記和沿車身表面各處逐點接觸的定位接觸點， 所述點陣列標記設置在所述反射靶的靶面上，兩臺所述照相機均對準所述反射靶的點陣列標記，所述照相機分別連接所述三維攝影測量系統，所述三維攝影測量系統根據兩臺位置不同的照相機的圖像數據建立所述定位接觸點的坐標系。優選地，還包括三臺照相機，兩臺所述照相機設置在車身的前部，一臺所述照相機設置在車身的後部。優選地，還包括顯示器，連接所述三維攝影測量系統。本發明還提供了一種汽車車身尺寸鈑金檢測方法，用於檢測受損變形後的車身， 採用上述的汽車車身尺寸鈑金檢測系統，包括以下步驟
(I)通過反射靶和照相機測量標準時的車身尺寸，三維攝影測量系統建立原始坐標
(2)通過反射靶和照相機測量汽車目前的車身尺寸，三維攝影測量系統建立當前坐標
(3)三維攝影測量系統對比原始坐標系與當前坐標系的誤差；
(4)得到原始坐標系與當前坐標系的誤差部分的坐標以及誤差尺寸。所述步驟(I)和(2)中，均將汽車的中軸線的最前點為坐標原點。由於採用了上述技術，與現有技術相比，本發明的汽車車身尺寸鈑金檢測系統及其方法通過收集數據，建立直觀的坐標系做對比，降低了汽車車身修理的難度，提高了修復效率和修理質量，保證了修理後汽車車身的尺寸與標準時一致。以下結合附圖及實施例進一步說明本發明。
圖I為實施例中的汽車車身尺寸鈑金檢測系統中的反射靶的示意圖2為實施例中的汽車車身尺寸鈑金檢測系統中的反射靶的側視圖3為實施例中的汽車車身尺寸鈑金檢測系統檢測剛出廠的車身尺寸的示意圖4為實施例中的汽車車身尺寸鈑金檢測系統檢測當前的車身尺寸的示意圖5為實施例中的汽車車身尺寸鈑金檢測方法的流程圖。
附圖標記 I為反射靶；
2為點陣列標記；
3為定位接觸點；
4為照相機；
5為車身；
6為車身碰撞部，
7為顯示器。實施方式
下面通過圖I至5來介紹本發明的一種實施例。實施例I
如圖I至4所示，本發明的一種汽車車身尺寸鈑金檢測系統，包括反射靶I、至少兩臺照相機4以及三維攝影測量系統；所述反射靶I包括點陣列標記2和沿車身表面各處逐點接觸的定位接觸點3，所述點陣列標記2設置在所述反射靶I的靶面上，兩臺所述照相機4 均對準所述反射靶I的點陣列標記2，所述照相機4分別連接所述三維攝影測量系統，所述三維攝影測量系統根據兩臺位置不同的照相機4的圖像數據建立所述定位接觸點3的坐標系。還包括三臺照相機4，兩臺所述照相機4設置在車身的前部，一臺所述照相機4設置在車身的後部。還包括顯示器7，連接所述三維攝影測量系統。如圖3至5所示，其中5為車身，6為車身碰撞部，本發明的一種汽車車身尺寸鈑金檢測方法，用於檢測受損變形後的車身，採用上述的汽車車身尺寸鈑金檢測系統，包括以下步驟
(I)通過反射靶和照相機測量標準時的車身尺寸，三維攝影測量系統建立原始坐標
(2)通過反射靶和照相機測量汽車目前的車身尺寸，三維攝影測量系統建立當前坐標
(3)三維攝影測量系統對比原始坐標系與當前坐標系的誤差；
(4)得到原始坐標系與當前坐標系的誤差部分的坐標以及誤差尺寸。所述步驟(I)和(2)中，均將汽車的中軸線的最前點為坐標原點。本發明的汽車車身尺寸鈑金檢測系統及其方法是根據視覺三維計算的基本原理開發的，即如果在空間2個(或2個以上)不同的位置看到同一點，那麼該點的空間坐標就可計算出來。通過在待測物體上放置參考點和標尺並利用高解析度的數位相機拍攝照片，系統軟體可自動對照片進行處理並計算參考點的三維坐標。本發明利用照相機與圖像標靶原理，對事故車身的事故變形部位進行三維測量， 並建立三維坐標點體系，與標準的車身三維點坐標進行對比，並提供模擬三維模型進行對比，給鈑金修理師傅提供圖形參考，使之快熟準確的完成對車身的修復。本儀器採用技術三維視覺測量軟體及技術，三維模型軟體，萬餘種車身三維仿真軟體，萬餘種車身資料庫採集及建立，車身修復技術，及計算機技術。綜上可知，由於採用了上述技術，本發明的汽車車身尺寸鈑金檢測系統及其方法通過收集數據，建立直觀的坐標系做對比，降低了汽車車身修理的難度，提高了修復效率和修理質量，保證了修理後汽車車身的尺寸與標準時一致。以上所述的實施例僅用於說明本發明的技術思想及特點，其目的在於使本領域內的技術人員能夠了解本發明的內容並據以實施，不能僅以本實施例來限定本發明的專利範圍，即凡依本發明所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本發明的專利範圍內。
權利要求
1.一種汽車車身尺寸鈑金檢測系統，其特徵在於包括反射靶(I)、至少兩臺照相機 (4)以及三維攝影測量系統；所述反射靶(I)包括點陣列標記(2)和沿車身表面各處逐點接觸的定位接觸點(3)，所述點陣列標記(2)設置在所述反射靶(I)的靶面上，兩臺所述照相機(4)均對準所述反射靶 (O的點陣列標記(2)，所述照相機(4)分別連接所述三維攝影測量系統，所述三維攝影測量系統根據兩臺位置不同的照相機(4)的圖像數據建立所述定位接觸點(3)的坐標系。
2.如權利要求I所述的汽車車身尺寸鈑金檢測系統，其特徵在於還包括三臺照相機 (4)，兩臺所述照相機(4)設置在車身的前部，一臺所述照相機(4)設置在車身的後部。
3.如權利要求I所述的汽車車身尺寸鈑金檢測系統，其特徵在於還包括顯示器(7)， 連接所述三維攝影測量系統。
4.一種汽車車身尺寸鈑金檢測方法，用於檢測受損變形後的車身，採用如權利要求I 所述的汽車車身尺寸鈑金檢測系統，其特徵在於，包括以下步驟(I)通過反射靶和照相機測量標準時的車身尺寸，三維攝影測量系統建立原始坐標(2)通過反射靶和照相機測量汽車目前的車身尺寸，三維攝影測量系統建立當前坐標(3)三維攝影測量系統對比原始坐標系與當前坐標系的誤差；(4)得到原始坐標系與當前坐標系的誤差部分的坐標以及誤差尺寸。
5.如權利要求4所述的汽車車身尺寸鈑金檢測方法，其特徵在於所述步驟(I)和(2) 中，均將汽車的中軸線的最前點為坐標原點。
全文摘要
本發明揭示了一種汽車車身尺寸鈑金檢測系統及其方法，包括以下裝置反射靶、至少兩臺照相機以及三維攝影測量系統，所述反射靶包括點陣列標記和沿車身表面各處逐點接觸的定位接觸點，所述點陣列標記設置在所述反射靶的靶面上，兩臺所述照相機均對準所述反射靶的點陣列標記，包括以下步驟(1)測量標準時的車身尺寸，建立原始坐標系；(2)測量汽車目前的車身尺寸，建立當前坐標系；(3)對比原始坐標系與當前坐標系的誤差；(4)得到原始坐標系與當前坐標系的誤差部分的坐標以及誤差尺寸，本發明通過收集數據，建立直觀的坐標系做對比，降低了汽車車身修理的難度，提高了修理質量，保證了修理後汽車車身的尺寸與標準時一致。
文檔編號G01B11/00GK102589421SQ201110433968
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月22日 優先權日2011年12月22日
發明者劉金東, 孫陵林 申請人:上海一成汽車檢測設備科技有限公司