基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)，旨在解決現(xiàn)有三維標(biāo)定物只能直接獲得笛卡爾三維直角坐標(biāo)系下的三維數(shù)據(jù)點，無法獲得柱面坐標(biāo)系下由柱面半徑和角度所決定的的數(shù)據(jù)點的問題，基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)主要由底座(1)與柱坐標(biāo)面(2)組成，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、檢測精度高、累積誤差小、功能完整、操作簡便、易于安裝、通用性強(qiáng)、成本較低、性能可靠的可滿足汽車檢測行業(yè)對汽車車體進(jìn)行視覺檢測要求的基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)。
【專利說明】基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車工業(yè)領(lǐng)域的檢驗設(shè)備，更具體的說，它涉及一種基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)。

【背景技術(shù)】
[0002]為保證汽車的安全行駛，合理快速的檢測汽車的超載超限和尺寸改裝，進(jìn)行汽車的各項幾何角度的視覺測量是汽車檢測領(lǐng)域的主要檢測項目之一。目前，對汽車尺寸和角度的測量主要停留在手工米尺測量，效率低，精度差，工作人員勞動強(qiáng)度大。采用機(jī)器視覺測量技術(shù)對汽車幾何參數(shù)進(jìn)行非接觸檢測由于具有快速、準(zhǔn)確和高可靠性等特點有望解決以上技術(shù)瓶頸。由于三維標(biāo)定物可通過一幅照片即可確定攝像機(jī)相面坐標(biāo)與三維空間坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換矩陣，因此可以實現(xiàn)快速標(biāo)定；同時三維標(biāo)定物的標(biāo)定精度要高于二維標(biāo)定物。但是現(xiàn)有三維標(biāo)定物體積較大，加工復(fù)雜，難以實現(xiàn)實用性要求較高的現(xiàn)場標(biāo)定；同時現(xiàn)有三平面式標(biāo)定靶標(biāo)只能直接獲得笛卡爾三維直角坐標(biāo)系下的三維數(shù)據(jù)點，無法獲得柱面坐標(biāo)系下由柱面半徑、高度和角度所決定的的數(shù)據(jù)點，而對于共面幾何角度的視覺測量，不經(jīng)轉(zhuǎn)換計算直接標(biāo)定柱面坐標(biāo)系下的角度信息對于提高車輪前束等汽車定位角度等參數(shù)的測量精度具有重要意義。本發(fā)明采用扇形底座和圓柱坐標(biāo)面的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了柱面坐標(biāo)系下檢測系統(tǒng)攝像機(jī)的標(biāo)定，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，便于加工和運輸，可以直接獲得柱面坐標(biāo)系下空間一般位置的數(shù)據(jù)點的柱面坐標(biāo)，提高了角度測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，對汽車工業(yè)檢測領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對目前現(xiàn)有三維標(biāo)定物只能直接獲得笛卡爾三維直角坐標(biāo)系下的三維數(shù)據(jù)點，無法獲得柱面坐標(biāo)系下由柱面半徑和角度所決定的的數(shù)據(jù)點的問題，提供了一種可直接獲得柱面坐標(biāo)系下空間一般位置的數(shù)據(jù)點的柱面坐標(biāo)、結(jié)構(gòu)簡單、檢測精度高、累積誤差小、功能完整、操作簡便、易于安裝、通用性強(qiáng)、成本較低、性能可靠的可滿足汽車檢測行業(yè)對汽車角度參數(shù)進(jìn)行視覺檢測要求的基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)。
[0004]參閱圖1至圖2，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。本發(fā)明所提供的基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)包括有底座與柱坐標(biāo)面。
[0005]底座上表面的弧形邊緣與柱坐標(biāo)面的弧形下表面同心放置后焊接固定連接，焊接后進(jìn)行兩個月的時效處理。
[0006]技術(shù)方案中所述的底座為90°扇形薄壁鋼制零件并調(diào)質(zhì)發(fā)黑處理，底座的上表面加工細(xì)扇形凹槽，凹槽內(nèi)表面電鍍處理，凹槽端部指向底座的扇形中心。
[0007]技術(shù)方案中所述的柱坐標(biāo)面為四分之一圓筒形薄壁鋼制零件并調(diào)質(zhì)發(fā)黑處理，柱坐標(biāo)面的下表面與母線垂直，柱坐標(biāo)面內(nèi)表面沿母線方向和母線的垂直方向均勻加工等深度凹槽，凹槽內(nèi)表面電鍍處理。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
[0009](I)本發(fā)明針對目前現(xiàn)有三維標(biāo)定物只能直接獲得笛卡爾三維直角坐標(biāo)系下的三維數(shù)據(jù)點，無法獲得柱面坐標(biāo)系下由柱面半徑、高度和角度所決定的的數(shù)據(jù)點的問題，提供了一種可直接獲得柱面坐標(biāo)系下空間一般位置的數(shù)據(jù)點的柱面坐標(biāo)的標(biāo)定系統(tǒng)，對于以測量汽車角度參數(shù)為檢測目標(biāo)的情況，由于無需進(jìn)行笛卡爾三維直角坐標(biāo)到角度的轉(zhuǎn)換，可以取得更高的測量精度。
[0010](2)本發(fā)明針對汽車視覺檢測系統(tǒng)現(xiàn)場標(biāo)定對標(biāo)定系統(tǒng)重量輕、攜帶方便等要求，采用底座與柱坐標(biāo)面組合的方式完成標(biāo)定系統(tǒng)的裝配，因此使標(biāo)定系統(tǒng)滿足了便攜小尺寸的要求，降低三維標(biāo)定系統(tǒng)運輸使用的難度。
[0011](3)本發(fā)明對作為識別標(biāo)記的凹槽采用了電鍍處理，其他部分為發(fā)黑處理，使識別部分的凹槽圖像灰度對比更加明顯，提高了識別和標(biāo)定的準(zhǔn)確度。
[0012](4)本發(fā)明的主要零件采用標(biāo)準(zhǔn)量具鋼進(jìn)行加工，首先，標(biāo)準(zhǔn)型鋼產(chǎn)量大，機(jī)械加工工序少，制作簡單，生產(chǎn)成本較低；其次，作為測量儀器的重要附件，采用標(biāo)準(zhǔn)型鋼具有一定的強(qiáng)度，能夠在長期使用中不變形，保證測量的精度，可以滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對測量精度的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)的左軸測圖；
[0014]圖2是基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)的右軸測圖；
[0015]圖中:1.底座，2.柱坐標(biāo)面。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0017]參閱圖1至圖2，基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)包括有底座I與柱坐標(biāo)面2。
[0018]底座I為90°扇形薄壁鋼制零件并調(diào)質(zhì)發(fā)黑處理，底座I的上表面加工細(xì)扇形凹槽，凹槽內(nèi)表面電鍍處理，凹槽端部指向底座I的扇形中心，柱坐標(biāo)面2為四分之一圓筒形薄壁鋼制零件并調(diào)質(zhì)發(fā)黑處理，柱坐標(biāo)面2的下表面與母線垂直，柱坐標(biāo)面2內(nèi)表面沿母線方向和母線的垂直方向均勻加工等深度凹槽，凹槽內(nèi)表面電鍍處理，底座I上表面的弧形邊緣與柱坐標(biāo)面2的弧形下表面同心放置后焊接固定連接，焊接后進(jìn)行兩個月的時效處理。
[0019]基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)的使用方法:將基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)放置在汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)視場范圍內(nèi)的一個固定位置，通過攝像機(jī)采集一幅靶標(biāo)圖像，對圖像進(jìn)行濾波、灰度增強(qiáng)、圖像分割、提取底座I細(xì)凹槽指向的柱面中心坐標(biāo)提取等步驟獲得柱坐標(biāo)面2凹槽交點的圖像坐標(biāo)，根據(jù)柱坐標(biāo)面2凹槽交點在柱面坐標(biāo)系下的空間位置坐標(biāo)與圖像二維交點坐標(biāo)，采用最小二乘法、粒子群優(yōu)化算法或遺傳算法，可以得到柱面坐標(biāo)系下的空間坐標(biāo)與攝像機(jī)采集的圖像特征點的二維坐標(biāo)的柱面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣，完成汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)的標(biāo)定。
【權(quán)利要求】
1.一種基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)，其特征在于，所述的基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)由底座(I)與柱坐標(biāo)面(2)組成； 底座(I)上表面的弧形邊緣與柱坐標(biāo)面(2)的弧形下表面同心放置后焊接固定連接，焊接后進(jìn)行兩個月的時效處理。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)，其特征在于所述的底座(I)為90°扇形薄壁鋼制零件并調(diào)質(zhì)發(fā)黑處理，底座(I)的上表面加工細(xì)扇形凹槽，凹槽內(nèi)表面電鍍處理，凹槽端部指向底座(I)的扇形中心。
3.按照權(quán)利要求1所述的基于柱面坐標(biāo)的汽車視覺檢測系統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定靶標(biāo)，其特征在于所述的柱坐標(biāo)面(2)為四分之一圓筒形薄壁鋼制零件并調(diào)質(zhì)發(fā)黑處理，柱坐標(biāo)面(2)的下表面與母線垂直，柱坐標(biāo)面(2)內(nèi)表面沿母線方向和母線的垂直方向均勻加工等深度凹槽，凹槽內(nèi)表面電鍍處理。
【文檔編號】G01B11/26GK104180775SQ201410381719
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】戴建國, 潘嵩巖, 徐觀, 蘇建, 李曉韜, 陳熔, 潘洪達(dá), 張立斌, 劉玉梅, 林慧英, 盧雪, 孫麗娜, 劉換平, 郝照冰, 王啟明, 張益瑞 申請人:吉林大學(xué)