一般用于測量車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的設(shè)備和方法
【專利摘要】一般用于測量車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的設(shè)備（1a、1b、1c、1d）包括多個三維光學(xué)讀取器，該多個三維光學(xué)讀取器功能地連接到計算機（3），并且能按以下方式被布置到要測量其車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的尺寸和特征角的車輛（4）的周圍：每一個三維光學(xué)讀取器取景該車輛（4）的至少一個車輪（5）以用于該車輪（5）的圖像的三維采集，向每一個三維光學(xué)讀取器（2）提供用于設(shè)置和校準(zhǔn)該測量設(shè)備（1a、1b、1c、1d）的至少一個固定目標(biāo)（6），每一個三維光學(xué)讀取器（2）的至少一個相機按以下方式布置：使得清楚而直接地取景另一三維光學(xué)讀取器的至少一個固定目標(biāo)（6），以通過從該至少一個相機的圖像開始執(zhí)行的對該固定目標(biāo)（6）的三維采集來設(shè)置和校準(zhǔn)該測量設(shè)備（1a、1b、1c、1d）。
【專利說明】一般用于測量車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的設(shè)備和方法
[0001]本發(fā)明一般涉及用于測量車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的設(shè)備和方法。
[0002]當(dāng)前，已知調(diào)準(zhǔn)設(shè)備一般用于測量車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸，以便隨后將其與參考數(shù)據(jù)進行比較，以便能夠調(diào)整所述特征角。
[0003]為了使得車輪以最優(yōu)方式完全安全地工作，從而減少車輛的燃油消耗，并同時減少施加于所述車輪的輪胎的磨損，對這些角的正確調(diào)整是必要的。
[0004]最近幾年，隨著非接觸式形狀測量設(shè)備的發(fā)展，僅通過將完美的測量設(shè)備布置在由兩個或更多個測量設(shè)備在周圍劃界的測量區(qū)域之內(nèi)，就使該完美的測量設(shè)備能夠檢測以上引用的特征角和尺寸而無需接觸該車輛已經(jīng)是可能的。
[0005]更精確地說，這些測量設(shè)備一般由被布置在要測量特征維度的車輛周圍的已知位置處的三維光學(xué)讀取器(一般被稱為3D掃描儀)組成。
[0006]準(zhǔn)確知曉這些3D掃描儀的位置對于準(zhǔn)確測量車輪調(diào)準(zhǔn)極其重要。
[0007]事實上，容易推斷出對車輛的各特征的測量的準(zhǔn)確性同樣取決于各掃描儀的測量精度以及對各掃描儀相對于彼此的相對位置的知曉的準(zhǔn)確性。
[0008]由于應(yīng)用所需的車輛的各特征的測量精度非常高(角度在幾百度的量級上，且尺寸在幾十毫米的量級上)，在實踐中，不可能確保3D掃描儀的相對位置不會受到這些量級例如由于熱原因、固定有3D掃描儀的基礎(chǔ)的穩(wěn)定性等的改變的影響。因此，提供簡單而自動的用于測量3D掃描儀的相對位置的系統(tǒng)是必然的，如果沒有該系統(tǒng)，整個設(shè)備會變得不可用。
[0009]更詳細(xì)地，為了控制并確定該位置，【背景技術(shù)】向這些3D掃描儀提供了設(shè)置系統(tǒng)，這些設(shè)置系統(tǒng)一般由多個目標(biāo)和多個攝像機組成，其中每個目標(biāo)與一 3D掃描儀相關(guān)聯(lián)，每個攝像機同樣與一 3D掃描儀相關(guān)聯(lián)并適于清楚地獲取布置在其他3D相機上的目標(biāo)。
[0010]通過這種方式，這樣的常規(guī)設(shè)置系統(tǒng)允許測量各個3D掃描儀的相對位置，連同測量車輛的每個車輪相對于所述3D掃描儀的位置，從而允許通過組合這些數(shù)據(jù)來獲取車輛的特征角和尺寸。
[0011]更精確地，除了 3D掃描儀通常提供有的那些事物以外，具有攝像機的需要是由于以下事實:直到最近為止，相機中使用的數(shù)字光學(xué)傳感器的分辨率一直很小。
[0012]事實上，為了獲得對車輪的較好的三維采集，車輪的圖像必需被相機中的傳感器的足夠大數(shù)量的像素接收到。
[0013]直到最近為止，數(shù)字光學(xué)傳感器的分辨率一直非常小，以至于需要車輪的圖像覆蓋傳感器的整個區(qū)域，以便被足夠數(shù)量的像素接收到。
[0014]由于這個事實，以及為了較好的三維采集，存在對可以放置3D掃描儀的地方距車輪的距離的最小限制(通常為70毫米)的事實，調(diào)整視覺系統(tǒng)的大小以便在前面以小于60°的小觀察角取景各車輪是必須的。這通過為相等的傳感器大小選擇具有大于或等于5毫米的高焦距的透鏡來實現(xiàn)。這勢必需要相等的能量到達(dá)該傳感器，并且傳感器的相等分辨率具有對于直徑為2.2微米的可容忍彌散圈而言清楚的視場(即，以可容忍的聚焦丟失獲得這些對象的空間)，該清楚的視場具有小于半米的減少的深度。
[0015]這種情況遭受包括以下事實在內(nèi)的缺點:不能清楚地取景布置在其他轉(zhuǎn)動架(turret)上的對象，從而導(dǎo)致需要附加的相機供在各轉(zhuǎn)動架之間校準(zhǔn)，以及不能用同一相機取景多個車輪，從而導(dǎo)致需要許多相機以便考慮不同的車輛尺寸或移動系統(tǒng)。
[0016]最近，光學(xué)傳感器分辨率的增加已經(jīng)使得獲得也具有覆蓋傳感器區(qū)域的有限部分的車輪圖像的較好三維采集成為可能。因此，選擇具有短于5微米的低焦距的透鏡成為可能，這些透鏡提供超過60°的寬觀察角，以及對于直徑為2.2微米的可容忍彌散圈而言大于半米的景深。結(jié)果，清楚地取景布置在其他轉(zhuǎn)動架上的對象是可能的，隨之可能撤除用于在各轉(zhuǎn)動架之間進行校準(zhǔn)的附加相機，而用同一相機取景多個車輪，隨之可能減少轉(zhuǎn)動架的數(shù)量并撤銷移動系統(tǒng)，即每側(cè)最多單個轉(zhuǎn)動架。
[0017]這些常規(guī)測量設(shè)備不是沒有缺點，其中包括以下事實:所描述的設(shè)置系統(tǒng)使測量設(shè)備大大復(fù)雜化，從而使得其調(diào)準(zhǔn)更困難，同時增加了其生成成本。
[0018]該缺點因此構(gòu)成了由于這種類型的測量設(shè)備尚未達(dá)到足夠的測量強度，因此它們尚未在商業(yè)上成功的主要原因之一。
[0019]本發(fā)明的目標(biāo)是通過以下方式來消除這些缺點并克服以上提到的限制:提供一種一般用于測量車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的設(shè)備，并完善相應(yīng)的測量方法，其允許借助非接觸式形狀測量技術(shù)以簡單快速的方式來準(zhǔn)確地測量車輛的特征角，而沒有因測量設(shè)備的調(diào)準(zhǔn)而產(chǎn)生的問題。
[0020]在這個目標(biāo)內(nèi)，本發(fā)明的目的是提供一種高度可靠、提供和使用起來相對容易、并且如果與【背景技術(shù)】相比在經(jīng)濟上有競爭力的測量設(shè)備。
[0021]這個目標(biāo)以及此后將變得更顯而易見的這些和其他目的是由一種一般用于測量車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的設(shè)備來實現(xiàn)的，該設(shè)備包括多個三維光學(xué)讀取器，該多個三維光學(xué)讀取器功能地連接到計算機，并且能夠按以下方式被布置到要測量其車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的尺寸和特征角的車輛的周圍:每一個三維光學(xué)讀取器取景所述車輛的至少一個車輪以用于所述至少一個車輪的圖像的三維采集，向所述三維光學(xué)讀取器中的每一個三維光學(xué)讀取器提供用于設(shè)置和校準(zhǔn)所述測量設(shè)備的至少一個固定目標(biāo)，其特征在于，所述三維光學(xué)讀取器中的每一個三維光學(xué)讀取器的至少一個相機按以下方式布置:使得直接取景所述三維光學(xué)讀取器中的另一個三維光學(xué)讀取器的至少一個固定目標(biāo)，以通過由所述至少一個相機執(zhí)行的對所述固定目標(biāo)的三維采集來設(shè)置和校準(zhǔn)所述測量設(shè)備。
[0022]此外，這個目標(biāo)以及此后將更顯而易見的這些和其他目的是由一種一般用于測量車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的方法來實現(xiàn)的，該方法能通過使用測量設(shè)備來獲得，該方法包括以下步驟:
[0023]-將所述車輛定位在所述三維光學(xué)讀取器之間的步驟；
[0024]-借助所述三維光學(xué)讀取器執(zhí)行的采集所述車輪的圖像的步驟；
[0025]-由所述計算機執(zhí)行的處理采集到的圖像以計算所述車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的步驟；
[0026]其特征在于，該方法包括借助所述三維光學(xué)讀取器執(zhí)行的采集所述固定目標(biāo)的圖像，以便標(biāo)識所述三維光學(xué)讀取器相對于彼此的位置和相互定向的步驟，在所述處理步驟中使用所述采集所述固定目標(biāo)的圖像的步驟，以計算所述車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和大小。
[0027]從對一般用于測量車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的設(shè)備的四個優(yōu)選的而非排他性的實施例以及對相應(yīng)的測量方法的描述，本發(fā)明的進一步特性和優(yōu)點將變得更加顯而易見，在所附附圖中以非限制性示例方式說明，其中:
[0028]圖1是根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備在三維采集車輛的車輪的圖像的步驟期間的第一實施例的透視圖；
[0029]圖2是圖1中示出的測量設(shè)備的示意俯視圖；
[0030]圖3是根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備在三維采集車輛的車輪的圖像的步驟期間的第二實施例的不意俯視圖；
[0031]圖4是根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備在三維采集車輛的車輪的圖像的步驟期間的第三實施例的不意俯視圖；
[0032]圖5和圖6是根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備在三維采集車輛的車輪的圖像的步驟期間的第四實施例的兩個示意俯視圖；
[0033]圖7是根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備在其設(shè)置和校準(zhǔn)操作期間的示意俯視圖；
[0034]圖8是根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備用于操作的測量方法的框圖。
[0035]參考各圖，一般用于測量車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的設(shè)備在四個所提出的實施例中一般由參考標(biāo)記la、lb、Ic和Id指定，該設(shè)備包括多個三維光學(xué)讀取器2，該多個三維光學(xué)讀取器功能地連接到計算機3并能夠按以下方式被布置到要測量其車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的車輛4的周圍:每一三維光學(xué)讀取器取景車輛4的至少一個車輪5，以三維采集所述車輪5的圖像。
[0036]根據(jù)本發(fā)明，每一個三維光學(xué)讀取器2的至少一個相機按以下方式布置:使得直接取景另一個三維光學(xué)讀取器2的至少一個固定目標(biāo)6，以借助由該相機執(zhí)行的對固定目標(biāo)6的三維采集來設(shè)置并校準(zhǔn)測量設(shè)備la、lb、Ic或Id。
[0037]有利地，所述相機具有對于直徑為2.2微米的彌散圈而言清楚的視場(具有大于至少0.5米的深度)，并且所述相機被布置為優(yōu)選地在沒有車輛4的情況下，清楚而直接地取景向三維光學(xué)讀取器2提供的另一個三維光學(xué)讀取器2的至少一個固定目標(biāo)6，以借助由三維光學(xué)讀取器2的相機直接執(zhí)行的對固定目標(biāo)6的三維采集來設(shè)置并校準(zhǔn)測量設(shè)備la、lb、Ic 和 Id。
[0038]更精確地，表達(dá)“固定目標(biāo)6”指示與安裝該固定目標(biāo)的三維光學(xué)讀取器2構(gòu)成整體，并在相對于該三維光學(xué)讀取器2的相機的已知位置處的目標(biāo)。
[0039]必須強調(diào)，只要這些三維光學(xué)讀取器2的固定目標(biāo)6相對于與其構(gòu)成整體的三維光學(xué)讀取器2的相應(yīng)相機具有已知位置，這些固定目標(biāo)6就可以具有任何形狀。
[0040]例如，作為特定情況，支撐這些相機的同一結(jié)構(gòu)可以被識別為固定目標(biāo)。
[0041]有利地，三維光學(xué)讀取器2具有至少60°的寬觀察角(最優(yōu)為至少80° )，使得能夠采集沒有被布置在前面的其他三維光學(xué)讀取器2的固定目標(biāo)6。
[0042]三維光學(xué)讀取器2由本領(lǐng)域公知的通常被稱為3D掃描儀的各設(shè)備組成，并且可以具有不同的類型。[0043]方便地，在所提出的各實施例中，三維光學(xué)讀取器2屬于立體型的，即包括在已知的相對位置中具有采集同一對象的至少兩個相機，并包括投影儀，該投影儀適于將圖像投影到要采集其形狀的對象上，使得增加被這兩個相機采集到的圖像的反差，以便促進對所采集的對象的三維重構(gòu)。
[0044]事實上，借助已知類型的三角算法，從采集到的兩張圖像定義被采集對象的形狀是可能的。
[0045]作為替換例，可以使用其他常規(guī)三維光學(xué)讀取器2，諸如例如立體3D掃描儀，具有投影儀的結(jié)構(gòu)化光3D掃描儀，具有激光、單通道或立體采集的結(jié)構(gòu)化光3D掃描儀、或市場上可獲得的其他類型的3D掃描儀。
[0046]參考圖1和圖2,在所提出的第一實施例中,測量設(shè)備Ia對于車輛4 (在這個情況下為汽車)的每一側(cè)，包括被布置為清楚地取景車輛4的屬于同一側(cè)的所有車輪5的單個三維光學(xué)讀取器2。
[0047]此外，如此后將更好描述的，兩個三維光學(xué)讀取器2中的每一個的至少一個相機以如下方式布置:使得最優(yōu)在不存在車輛4的情況下，清楚地取景被布置在相對于車輛4的相對側(cè)的其他三維光學(xué)讀取器2的固定目標(biāo)6。
[0048]參考圖3，在所提出的第二實施例中，測量設(shè)備Ib包括四個三維光學(xué)讀取器2，每一個三維光學(xué)讀取器都被布置在車輛4的角部分附近，即，分別為一個三維光學(xué)讀取器被布置在車輛4的右前角附近，一個三維光學(xué)讀取器被布置在車輛4的左前角附近，一個三維光學(xué)讀取器被布置在車輛4的右后角附近，且一個三維光學(xué)讀取器被布置在車輛4的左后角附近。
[0049]同樣在該情況下，三維光學(xué)讀取器2中的每一個三維光學(xué)讀取器的至少一個相機按如下方式布置:使得清楚地取景車輛4的屬于同一側(cè)的所有車輪5，并且尤其在不存在車輛4的情況下，清楚地取景屬于所提供的另一三維光學(xué)讀取器2的固定目標(biāo)6。
[0050]參考圖4，在所提出的第三實施例中，測量設(shè)備Ic再次包括四個三維光學(xué)讀取器2，每個三維光學(xué)讀取器2都被布置在車輛4的角部分鄰近。
[0051]同樣在該情況下，三維光學(xué)讀取器2中的每一個三維光學(xué)讀取器的至少一個相機按如下方式布置:使得清楚地取景車輛4的屬于同一側(cè)的所有車輪5，并且尤其在不存在車輛4的情況下，清楚地取景屬于被布置在車輛4的相對側(cè)的三維光學(xué)讀取器2的固定目標(biāo)6。
[0052]參考圖5和圖6，在所提出的第四實施例中，對于車輛4的每一個軸7，測量設(shè)備Id包括基本上沿著軸7按以下方式被布置在相對于車輛4的彼此相對處的一對三維光學(xué)讀取器2:每一個三維光學(xué)讀取器2清楚地取景屬于所述軸7的車輪5，并且優(yōu)選地在不存在車輛4的情況下每一個三維光學(xué)讀取器2清楚地取景屬于被布置在車輛4的相對于所考慮的三維光學(xué)讀取器2的相對側(cè)上的三維光學(xué)讀取器2的一個或多個固定目標(biāo)6(尤其地，至少為屬于沿著同一軸7布置的三維光學(xué)讀取器2的固定目標(biāo)6)。
[0053]更精確地，在以上引用的圖5中，車輛4是汽車，并因此由于所述汽車僅包括兩個軸7，因此車輛設(shè)備Id僅包括四個三維光學(xué)讀取器2。在圖6中，相反，車輛是三軸卡車，并因此車輛設(shè)備Id包括六個三維光學(xué)讀取器。
[0054]為了改善測量對設(shè)備la、lb、lc和Id的設(shè)置的準(zhǔn)確性，在其安裝期間，可能將各三維光學(xué)讀取器2以靠近的方式固定到可確保所述三維光學(xué)讀取器2相對于諸如，例如，地面的定向和位置的穩(wěn)定性的各元件處。
[0055]此外，可能執(zhí)行初步測量，該初步測量也涉及與所述三維光學(xué)讀取器2以及固定目標(biāo)6不同的儀器，其允許確定各三維光學(xué)讀取器2相對于彼此的位置和定向，以隨后與對固定目標(biāo)6的三維采集組合，從而顯著改善設(shè)置的準(zhǔn)確性。
[0056]有利地，這些初步測量可能由對可移動目標(biāo)8或9的三維采集組成，可移動目標(biāo)8或9可被布置在三維光學(xué)讀取器2之間的不同位置中，對于不同位置的每一個，使得所述目標(biāo)中被至少兩個三維光學(xué)讀取器2的至少一個相機清楚地取景到。
[0057]在可移動目標(biāo)8或9的幾何形狀已知并且后者被所有三維光學(xué)讀取器2同時取景的特定情況下，單個位置就足夠了。
[0058]此外，可能用線性測量工具來測量在屬于各三維光學(xué)讀取器2的各特征點之間的距離，其中這些點被布置在與各相機有關(guān)的已知位置處。
[0059]參考圖8所示的示圖，一般用于測量車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的方法在所引用的附圖中一般由參考標(biāo)記100來指示，并可通過使用剛才描述的測量設(shè)備la、lb、Ic或Id來獲得，根據(jù)本發(fā)明該方法包括最優(yōu)在不存在車輛4的情況下，借助三維光學(xué)讀取器2來執(zhí)行的采集固定目標(biāo)6的圖像，以便標(biāo)識這些三維光學(xué)讀取器2相對于彼此的位置和相互定向的第一步驟101。
[0060]隨后繼續(xù)將車輛4定位在三維光學(xué)讀取器2之間，使得其車輪5根據(jù)之前描述的布置最優(yōu)由這些三維光學(xué)讀取器2來取景的步驟102。
[0061]完成這個后，繼續(xù)借助三維光學(xué)讀取器2執(zhí)行的采集車輪5的圖像的步驟103。
[0062]最后，借助計算機3，繼續(xù)處理對車輪5以及對固定目標(biāo)6的三維采集，以便計算車輛4的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的步驟104。
[0063]如已經(jīng)提到的，為了改善該設(shè)置的準(zhǔn)確性，之前描述的允許大致估計三維光學(xué)讀取器2的位置和定向的初步測量可以有利地在對目標(biāo)6、8或9的三維采集的步驟101之前僅被執(zhí)行一次。
[0064]更精確地，在采集固定目標(biāo)6的圖像的步驟101中，用線性測量工具來測量各固定目標(biāo)6的各特征點之間的距離。
[0065]所測得的這些距離隨后在處理步驟104中被用于計算車輛4的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸。
[0066]在實踐中，已發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一般用于測量車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的設(shè)備以及相應(yīng)的測量方法完全實現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)和目的，因為它們允許在不使用除用于設(shè)置和校準(zhǔn)該測量設(shè)備的三維光學(xué)讀取器之外的額外光學(xué)讀取器的情況下，借助非接觸式形狀測量技術(shù)按簡單快速的方式來準(zhǔn)確測量車輛的各特征值，而沒有因?qū)υ摐y量設(shè)備的校準(zhǔn)而造成的錯誤。
[0067]通過這種方式，根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備以及相應(yīng)的測量方法比【背景技術(shù)】還不復(fù)雜、更易于校準(zhǔn)，并且如果與【背景技術(shù)】相比在經(jīng)濟上更有競爭力。
[0068]根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備的另一優(yōu)點在于與車輛的車輪基礎(chǔ)獨立地布置各個三維光學(xué)讀取器是可能的，因為通過使用具有寬觀察角的透鏡，即使在這些車輪沒有與所述讀取器對準(zhǔn)的情況下，這些車輪也被取景到。[0069]由此構(gòu)想的一般用于測量車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的設(shè)備以及相應(yīng)的測量方法易受各種修改和變化的影響，所有這些修改和變化都在所附的權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)；所有的細(xì)節(jié)還可以用其他技術(shù)上等效的元件來替換。
[0070]根據(jù)各要求以及技術(shù)現(xiàn)狀，在實踐中，所使用的材料(只要它們與特定使用兼容)以及相隨的尺寸和形狀可以是任何材料、尺寸和形狀。
[0071]在本申請要求優(yōu)先權(quán)的意大利專利申請?zhí)朚T2011A001695中的公開內(nèi)容通過引用納入于此。
[0072]任何權(quán)利要求中所提及的技術(shù)特征后面跟隨附圖標(biāo)記時，包括這些附圖標(biāo)記是出于增加權(quán)利要求的可理解性的目的，且相應(yīng)地，這種附圖標(biāo)記對由這種附圖標(biāo)記作為示例所標(biāo)識的各個元素的解釋沒有任何限制效果。
【權(quán)利要求】
1.一種一般用于測量車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的設(shè)備(la、lb、lc、ld)，包括:多個三維光學(xué)讀取器(2)，所述多個三維光學(xué)讀取器(2)功能地連接到計算機(3)，并且能按以下方式被布置到要測量其車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的尺寸和特征角的車輛(4)的周圍:每一個三維光學(xué)讀取器取景所述車輛(4)的至少一個車輪(5)以用于所述至少一個車輪(5)的圖像的三維采集，向所述三維光學(xué)讀取器(2)中的每一個三維光學(xué)讀取器提供用于設(shè)置和校準(zhǔn)所述測量設(shè)備(la、lb、lc、ld)的至少一個固定目標(biāo)(6)，其特征在于，所述三維光學(xué)讀取器(2)中的每一個三維光學(xué)讀取器的至少一個相機按以下方式布置:使得直接取景所述三維光學(xué)讀取器(2)中的另一個三維光學(xué)讀取器的至少一個固定目標(biāo)(6)，以通過由所述至少一個相機執(zhí)行的對所述固定目標(biāo)(6)的三維采集來設(shè)置和校準(zhǔn)所述測量設(shè)備(la、lb、lc、Id)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量設(shè)備(la、lb、lc、ld)，其特征在于，所述三維光學(xué)讀取器(2)中的每一個三維光學(xué)讀取器的所述至少一個相機具有對于直徑為2.2微米的可容忍彌散圈而言清楚的視場，該清楚的視場具有大于至少0.5米的深度，并且所述至少一個相機被布置為使得清楚地取景所述固定目標(biāo)(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛設(shè)備(la、lb、lc、ld)，其特征在于，所述清楚的視場具有大于I米的深度。
4.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的一項或多項所述的車輛設(shè)備(la、lb、lc、ld)，其特征在于，所述三維光學(xué)讀取器(2)中的每一個三維光學(xué)讀取器的所述至少一個相機具有至少60°的觀察角。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測量設(shè)備(la、lb、lc、ld)，其特征在于，所述觀察角為至少80。。
6.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的一項或多項所述的測量設(shè)備(la、lb、lc、ld)，其特征在于，所述三維光學(xué)讀取器(2)屬于立體類型，并且包括適于將圖像投影到要采集其形狀的對象上的投影儀，使得增加這兩個相機所采集的圖像的反差。
7.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的一項或多項所述的測量設(shè)備(la)，其特征在于，對于所述車輛(4)的每一側(cè)，所述測量設(shè)備包括按以下方式布置的所述三維光學(xué)讀取器(2)中的單個三維光學(xué)讀取器:使得清楚地取景所述車輛(4)屬于所述車輛(4)的該同一側(cè)的所有車輪(5)，并清楚地取景被布置在相對于所述車輛(4)的相對側(cè)的其他三維光學(xué)讀取器(2)的固定目標(biāo)(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到6中的一項或多項所述的測量設(shè)備(lb)，其特征在于，所述測量設(shè)備包括所述三維光學(xué)讀取器(2)中的四個三維光學(xué)讀取器，每一個三維光學(xué)讀取器按以下方式被布置在所述車輛(4)的角部分附近:所述三維光學(xué)讀取器(2)中的每一個三維光學(xué)讀取器清楚地取景所述車輛(4)的屬于同一側(cè)的所有車輪(5)，并清楚地取景屬于所述三維光學(xué)讀取器(2 )中的其他三維光學(xué)讀取器的固定目標(biāo)(6 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到6中的一項或多項所述的測量設(shè)備(lc)，其特征在于，所述測量設(shè)備包括所述三維光學(xué)讀取器(2)中的四個三維光學(xué)讀取器，每一個三維光學(xué)讀取器按以下方式被布置在所述車輛(4)的角部分附近:所述三維光學(xué)讀取器(2)中的每一個三維光學(xué)讀取器清楚地取景所述車輛(4)的屬于同一側(cè)的所有車輪(5)，并清楚地取景屬于屬于所述相對側(cè)的三維光學(xué)讀取器的固定目標(biāo)(6 )。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到6中的一項或多項所述的測量設(shè)備(ld)，其特征在于，對于所述車輛(4)的每一個軸，所述測量設(shè)備包括基本上沿著所述軸(7)按以下方式被布置在相對于所述車輛(4)的彼此相對處的所述三維光學(xué)讀取器(2)中的一對三維光學(xué)讀取器:每一個三維光學(xué)讀取器清楚地取景屬于所述軸(7)的車輪(5)，并且每一個三維光學(xué)讀取器清楚地取景屬于以下三維光學(xué)讀取器的至少一個固定目標(biāo)(6):沿著與所取景的車輪(5)相同的軸(7)被布置在所述車輛(4)的相對于被考慮的三維光學(xué)讀取器(2)的相對側(cè)上的三維光學(xué)讀取器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的測量設(shè)備(ld)，其特征在于，所述三維光學(xué)讀取器(2)中的每一個三維光學(xué)讀取器取景屬于以下三維光學(xué)取景器(2)的固定目標(biāo)(6)中的每一個固定目標(biāo):被布置在所述車輛(4)的相對于被考慮的三維光學(xué)讀取器(2)的相對側(cè)上的三維光學(xué)讀取器。
12.根據(jù)前面的權(quán)利要求中的一項或多項所述的測量設(shè)備(la、lb、lc、ld)，其特征在于，所述測量設(shè)備包括至少一個可移動目標(biāo)(8、9)，所述至少一個可移動目標(biāo)能被布置在所述三維光學(xué)讀取器(2)之間的不同位置處，對于所述不同位置的每一個，所述可移動目標(biāo)(8,9)被所述三維光學(xué)讀取器(2)中的至少兩個三維光學(xué)讀取器的至少一個相機清楚地取景到。
13.一種一般用于測量車輛的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的方法(100)，所述方法能通過使用根據(jù)前面的權(quán)利要求中的一項或多項所述的測量設(shè)備(la、lb、lc、Id)來獲得，包括以下步驟: -將所述車輛(4)定位在所述三維光學(xué)讀取器(2)之間的步驟(102)； -由所述三維光學(xué)讀取器(2)執(zhí)行的采集所述車輪(5)的圖像的步驟(103)； -由所述計算機(3)執(zhí)行的處理所述采集到的圖像以計算所述車輛(4)的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸的步驟(104)； 其特征在于，所述方法包括由所述三維光學(xué)讀取器(2)執(zhí)行的采集所述固定目標(biāo)(6)的圖像，以便標(biāo)識所述三維光學(xué)讀取器(2)相對于彼此的位置和互相定向的步驟(101)，在所述處理步驟(104)中使用所述采集所述固定目標(biāo)(6)的圖像的步驟(101)，以計算所述車輛(4)的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和大小。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的測量方法(100)，其特征在于，在所述采集所述固定目標(biāo)(6)的圖像的步驟(101)中，所述至少一個可移動目標(biāo)(8、9)也被采集，以便確定所述三維光學(xué)讀取器(2)相對于彼此的位置和相互定向。
15.如權(quán)利要求13或14所述的測量方法(100)，其特征在于，在所述采集所述固定目標(biāo)(6)的圖像的步驟(101)中，所述固定目標(biāo)(6)的特征點之間的距離是使用線性測量工具來測量的，在所述處理步驟(104)中使用所述測量到的距離以計算所述車輛(4)的車輪、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和底盤的特征角和尺寸。
【文檔編號】G01B11/275GK103814271SQ201280045840
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月21日
【發(fā)明者】C·布齊, G·托里 申請人:塞母布有限公司