專利名稱：汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
國內(nèi)汽車保修設(shè)備行業(yè)近幾年的發(fā)展非常迅速，逐步形成了一些行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。 一些有識之士將企業(yè)和行業(yè)的發(fā)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(fā)海外業(yè)務(wù)，這一趨勢符合中國目前在世界經(jīng)濟格局中的地位，是未來汽保設(shè)備行業(yè)快速發(fā)展的主要增長方式。隨著中國汽車市場如火如荼的發(fā)展，中國汽車售后服務(wù)市場的前景也備受矚目。其中汽車維修保養(yǎng)市場更是最大的受益者。而由于家庭購車比例越來越高， 以及車主對汽車保養(yǎng)意識越來越強，國內(nèi)汽車檢測、保養(yǎng)設(shè)備的需求也越來越大。但目前汽保設(shè)備的技術(shù)國內(nèi)還遠遠落后于國際競爭對手，而且主要是模仿國外技術(shù)，作為汽保設(shè)備的主要產(chǎn)品之一四輪定位儀，市場需求量大，產(chǎn)品技術(shù)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(guī)范，四輪定位儀設(shè)備的市場需求將在國家政策的引導(dǎo)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激光、PSD、CXD及3D。其特點分別如下
一、激光
激光是一種新型光源，它是作為測量系統(tǒng)的光源應(yīng)用于四輪定位儀，由于激光都是以垂直的直線輸出的，因此決定了激光產(chǎn)品束度的測量范圍較窄，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(guān)系，存在人為誤差，而且激光很容易受外界干擾，因此用激光做光源應(yīng)用于四輪定位儀并不理想。眾所周知，激光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(dāng)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(yīng)變化，從而可以得到光照位置，它是一種模擬(DC/AC轉(zhuǎn)換，會有數(shù)據(jù)丟失)器件。 雖然通過使用一些特殊的技術(shù)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(yè)環(huán)境里，就是說PSD的溫度漂移嚴重并且受環(huán)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(tǒng)取值不穩(wěn)定，這兩項疊加在一起，便使PSD失去了測量精度和設(shè)備穩(wěn)定性，這點是PSD的殺手(測不準，重復(fù)性差)。三、CCD:
CCD是一種半導(dǎo)體數(shù)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(fā)展起來的新型半導(dǎo)體集成光電器件，它是在一塊硅面上集成了數(shù)千個各自獨立的光敏元，當(dāng)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(chǎn)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(nèi))、無溫度系數(shù)、使用壽命長等特點。使用CCD有良好的環(huán)境適應(yīng)能力。其他所有的技術(shù)都有各種各樣的使用上的限制，比如不能在光線復(fù)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(huán)境。那些不能開門，不能開窗，早晨涼快測量的數(shù)據(jù)和中午天熱測量就不同，不能有大的電機在附近的要求，對于四輪定位來說，實在是有點過分。因此歐美國家生產(chǎn)的四輪定位儀均采用CXD技術(shù)，如戰(zhàn)車、百事霸、戰(zhàn)神等，這也足以說明CXD 產(chǎn)品的優(yōu)勢。四、3D:
3D測量方式是采用圖像識別技術(shù)，用CCD數(shù)碼相機采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，人工推動車輪前后移動，由CCD攝像頭采集信息，求出其坐標(biāo)和角度。這是一種相當(dāng)先進的測量方式，目前歐美常用。但他對舉升機和轉(zhuǎn)角盤等有嚴格的機械精度要求，目前國內(nèi)舉升機和轉(zhuǎn)角盤無法與之匹配，影響檢測效果，況且標(biāo)定方式繁瑣，價格昂貴，檢測速度不快，售后維修較慢，并非國內(nèi)主流。與此同時，三維掃描是集光、機、電和計算機技術(shù)于一體的高新技術(shù)，主要用于對物體空間外形和結(jié)構(gòu)及色彩進行掃描，以獲得物體表面的空間坐標(biāo)。它的重要意義在于能夠?qū)嵨锏牧Ⅲw信息轉(zhuǎn)換為計算機能直接處理的數(shù)字信號，為實物數(shù)字化提供了相當(dāng)方便快捷的手段。三維掃描技術(shù)能實現(xiàn)非接觸測量，且具有速度快、精度高的優(yōu)點。而且其測量結(jié)果能直接與多種軟件接口，這使它在CAD、CAM、CIMS等技術(shù)應(yīng)用日益普及的今天很受歡迎。 在發(fā)達國家的制造業(yè)中，三維掃描儀作為一種快速的立體測量設(shè)備，因其測量速度快、精度高，非接觸，使用方便等優(yōu)點而得到越來越多的應(yīng)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(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)能直接與CAD/CAM軟件接口，在CAD系統(tǒng)中可以對數(shù)據(jù)進行調(diào)整、修補、再送到加工中心或快速成型設(shè)備上制造，可以極大的縮短產(chǎn)品制造周期。目前，國內(nèi)在汽車車身尺寸鈑金修復(fù)時，都采用人工目測的方法，修理工根據(jù)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(fù)，這個過程中，對修理工的經(jīng)驗的要求非常高，修復(fù)難度很大，而且車身的碰撞面積越大則修復(fù)度越低。通常修復(fù)后的車身仍然和標(biāo)準時的外形結(jié)構(gòu)存在差別，也會造成車門關(guān)不嚴，車窗不能順暢打開等問題，影響汽車的密封性和結(jié)構(gòu)對稱性。有鑒于此，本領(lǐng)域技術(shù)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(tǒng)及其方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)及其方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)的困難，通過收集數(shù)據(jù)，建立直觀的坐標(biāo)系做對比，降低了汽車車身修理的難度，提高了修復(fù)效率和修理質(zhì)量，保證了修理后汽車車身的尺寸與標(biāo)準時一致。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明提供了一種汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)，包括反射靶、至少兩臺照相機以及三維攝影測量系統(tǒng)；所述反射靶包括點陣列標(biāo)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(biāo)記設(shè)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(biāo)記，所述照相機分別連接所述三維攝影測量系統(tǒng)，所述三維攝影測量系統(tǒng)根據(jù)兩臺位置不同的照相機的圖像數(shù)據(jù)建立所述定位接觸點的坐標(biāo)系。優(yōu)選地，還包括三臺照相機，兩臺所述照相機設(shè)置在車身的前部，一臺所述照相機設(shè)置在車身的后部。優(yōu)選地，還包括顯示器，連接所述三維攝影測量系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了一種汽車車身尺寸鈑金檢測方法，用于檢測受損變形后的車身， 采用上述的汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)，包括以下步驟
(I)通過反射靶和照相機測量標(biāo)準時的車身尺寸，三維攝影測量系統(tǒng)建立原始坐標(biāo)
(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(tǒng)建立當(dāng)前坐標(biāo)
(3)三維攝影測量系統(tǒng)對比原始坐標(biāo)系與當(dāng)前坐標(biāo)系的誤差；
(4)得到原始坐標(biāo)系與當(dāng)前坐標(biāo)系的誤差部分的坐標(biāo)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(biāo)原點。由于采用了上述技術(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)及其方法通過收集數(shù)據(jù)，建立直觀的坐標(biāo)系做對比，降低了汽車車身修理的難度，提高了修復(fù)效率和修理質(zhì)量，保證了修理后汽車車身的尺寸與標(biāo)準時一致。以下結(jié)合附圖及實施例進一步說明本發(fā)明。


圖I為實施例中的汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)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(tǒng)中的反射靶的側(cè)視圖3為實施例中的汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)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(tǒng)檢測當(dāng)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(biāo)記 I為反射靶；
2為點陣列標(biāo)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(fā)明的一種實施例。實施例I
如圖I至4所示，本發(fā)明的一種汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)，包括反射靶I、至少兩臺照相機4以及三維攝影測量系統(tǒng)；所述反射靶I包括點陣列標(biāo)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(biāo)記2設(shè)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(biāo)記2，所述照相機4分別連接所述三維攝影測量系統(tǒng)，所述三維攝影測量系統(tǒng)根據(jù)兩臺位置不同的照相機4的圖像數(shù)據(jù)建立所述定位接觸點3的坐標(biāo)系。還包括三臺照相機4，兩臺所述照相機4設(shè)置在車身的前部，一臺所述照相機4設(shè)置在車身的后部。還包括顯示器7，連接所述三維攝影測量系統(tǒng)。如圖3至5所示，其中5為車身，6為車身碰撞部，本發(fā)明的一種汽車車身尺寸鈑金檢測方法，用于檢測受損變形后的車身，采用上述的汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)，包括以下步驟
(I)通過反射靶和照相機測量標(biāo)準時的車身尺寸，三維攝影測量系統(tǒng)建立原始坐標(biāo)
(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(tǒng)建立當(dāng)前坐標(biāo)
(3)三維攝影測量系統(tǒng)對比原始坐標(biāo)系與當(dāng)前坐標(biāo)系的誤差；
(4)得到原始坐標(biāo)系與當(dāng)前坐標(biāo)系的誤差部分的坐標(biāo)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(biāo)原點。本發(fā)明的汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)及其方法是根據(jù)視覺三維計算的基本原理開發(fā)的，即如果在空間2個(或2個以上)不同的位置看到同一點，那么該點的空間坐標(biāo)就可計算出來。通過在待測物體上放置參考點和標(biāo)尺并利用高分辨率的數(shù)碼相機拍攝照片，系統(tǒng)軟件可自動對照片進行處理并計算參考點的三維坐標(biāo)。本發(fā)明利用照相機與圖像標(biāo)靶原理，對事故車身的事故變形部位進行三維測量， 并建立三維坐標(biāo)點體系，與標(biāo)準的車身三維點坐標(biāo)進行對比，并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(fù)。本儀器采用技術(shù)三維視覺測量軟件及技術(shù)，三維模型軟件，萬余種車身三維仿真軟件，萬余種車身數(shù)據(jù)庫采集及建立，車身修復(fù)技術(shù)，及計算機技術(shù)。綜上可知，由于采用了上述技術(shù)，本發(fā)明的汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)及其方法通過收集數(shù)據(jù)，建立直觀的坐標(biāo)系做對比，降低了汽車車身修理的難度，提高了修復(fù)效率和修理質(zhì)量，保證了修理后汽車車身的尺寸與標(biāo)準時一致。以上所述的實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點，其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，不能僅以本實施例來限定本發(fā)明的專利范圍，即凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)，其特征在于包括反射靶(I)、至少兩臺照相機 (4)以及三維攝影測量系統(tǒng)；所述反射靶(I)包括點陣列標(biāo)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(biāo)記(2)設(shè)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(biāo)記(2)，所述照相機(4)分別連接所述三維攝影測量系統(tǒng)，所述三維攝影測量系統(tǒng)根據(jù)兩臺位置不同的照相機(4)的圖像數(shù)據(jù)建立所述定位接觸點(3)的坐標(biāo)系。
2.如權(quán)利要求I所述的汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)，其特征在于還包括三臺照相機 (4)，兩臺所述照相機(4)設(shè)置在車身的前部，一臺所述照相機(4)設(shè)置在車身的后部。
3.如權(quán)利要求I所述的汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)，其特征在于還包括顯示器(7)， 連接所述三維攝影測量系統(tǒng)。
4.一種汽車車身尺寸鈑金檢測方法，用于檢測受損變形后的車身，采用如權(quán)利要求I 所述的汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟(I)通過反射靶和照相機測量標(biāo)準時的車身尺寸，三維攝影測量系統(tǒng)建立原始坐標(biāo)(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(tǒng)建立當(dāng)前坐標(biāo)(3)三維攝影測量系統(tǒng)對比原始坐標(biāo)系與當(dāng)前坐標(biāo)系的誤差；(4)得到原始坐標(biāo)系與當(dāng)前坐標(biāo)系的誤差部分的坐標(biāo)以及誤差尺寸。
5.如權(quán)利要求4所述的汽車車身尺寸鈑金檢測方法，其特征在于所述步驟(I)和(2) 中，均將汽車的中軸線的最前點為坐標(biāo)原點。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種汽車車身尺寸鈑金檢測系統(tǒng)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(tǒng)，所述反射靶包括點陣列標(biāo)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(biāo)記設(shè)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(biāo)記，包括以下步驟(1)測量標(biāo)準時的車身尺寸，建立原始坐標(biāo)系；(2)測量汽車目前的車身尺寸，建立當(dāng)前坐標(biāo)系；(3)對比原始坐標(biāo)系與當(dāng)前坐標(biāo)系的誤差；(4)得到原始坐標(biāo)系與當(dāng)前坐標(biāo)系的誤差部分的坐標(biāo)以及誤差尺寸，本發(fā)明通過收集數(shù)據(jù)，建立直觀的坐標(biāo)系做對比，降低了汽車車身修理的難度，提高了修理質(zhì)量，保證了修理后汽車車身的尺寸與標(biāo)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(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者劉金東, 孫陵林 申請人:上海一成汽車檢測設(shè)備科技有限公司