相机安装于举升机上的定位ADAS标定目标板位置的装置的制作方法

本发明涉及一种相机安装于举升机上的定位adas标定目标板位置的装置，属于计算机视觉处理领域。

背景技术：

现在的adas(advanceddriverassistantsystems，高级驾驶辅助系统)主要是利用摄像头、雷达等传感器来获取路况信息。因此在安装adas以及在adas使用过程中，对其进行标定是非常必要的，涉及adas能否为驾驶员提供正确的帮助。adas标定主要是通过adas标定板，来对摄像头、雷达等传感器进行标定。在标定过程中，adas标定板摆放相对于车辆的位置是有要求的，如在放置标准的前提下进行adas标定，才能准确地调整adas中摄像头等传感器的参数。同时，在对adas进行标定之前，要保证正确的车轮定位参数，确保车辆的行驶方向。所以，往往要先进行车轮定位参数的检查，然后再进行adas标定。

之前，申请人提出了一种用于定位adas标定目标板放置位置的装置(2019208928948)，该装置通过辅助adas标定装置有效减少adas标定时由于标定板位置相对待标定车辆位置不准确而产生的标定误差，使adas标定完成后adas摄像头的位置等参数准确，而且，上述装置操作简单，借助车轮定位仪辅助adas标定不需要重新在车辆上安装其他的辅助测量设备，仅需要在现有的车轮定位仪中增加相关测量功能即可。

但是，因为对车辆进行检修时需要将举升机进行升降操作，对于上述一种用于定位adas标定目标板放置位置的装置(2019208928948)，此时，车轮轮辋上的目标板会脱离原来相机的视域，举升机前的车轮定位仪的相机横梁需要自动或操作人员手动调节使目标板重新处于相机视域中。此外，对于上述一种用于定位adas标定目标板放置位置的装置(2019208928948)中部件的通用性较差，使得车轮定位仪的主机的负荷较大，导致系统延迟较高，另外其抗干扰能力较差，在固定两个相机的横梁发生微小形变时，导致系统测量产生误差。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本专利提出了一种相机安装于举升机上的定位adas标定目标板放置位置的装置。该装置利用车轮定位仪获取的车辆空间位置信息，按照规范标准将adas标定板放置在相对车辆准确的位置上辅助adas标定，该装置操作简单、标定方便、准确度高，而且提高了工作效率迅速便捷。

为实现上述专利目的，技术方案如下：

相机安装于举升机上的定位adas标定目标板位置的装置，包括第一固定端子101、第二固定端子102，第一连接杆103、第二连接杆104，第一定位目标板105、第二定位目标板106，adas标定板111，支撑架横梁112，车轮定位仪的第三相机201、第一相机202、第四相机203、第二相机204，车轮定位仪的第一目标板141、第二目标板145、第三目标板146、第四目标板147，对称定位相机222，对称定位板221，以及工作主机120；

adas标定板111放置于车头前方，

所述adas标定板111固定于支撑架横梁112的中间位置，通过对所述支撑架横梁112的移动调整所述adas标定板111的放置位置，

第一连接杆103、第二连接杆104一端分别与第一定位目标板105、第二定位目标106固定连接，另一端分别通过所述第一固定端子101、第二固定端子102与所述支撑架横梁112活动连接，而且，所述第一固定端子101、第二固定端子102相对于所述adas标定板111水平中心对称安装在所述支撑架横梁112上，

对称定位板221与对称定位相机222于举升机144上相对安装，并使得对称定位板221处于对称定位相机222的对称相机视域223，

车轮定位仪的第三相机201、第一相机202为左侧组相机，车轮定位仪的第四相机203、第二相机204为右侧组相机，对称定位相机222与右侧组相机安装在一起，对称定位板221与左侧组相机安装在一起，左侧组相机、右侧组相机对称分布安装于升降机144上，

所述左侧组相机之间背向安装，所述右侧组相机之间背向安装，使得固定在车轮上的车轮定位仪的第一目标板141、第二目标板145以及所述第一定位目标板105、第二定位目标板106位于车轮定位仪的第一相机202、第二相机204的第一视域207、第二视域205内，固定在车轮上的车轮定位仪的第三目标板146、第四目标板147分别处于车轮定位仪的第四相机203、第三相机201的第四视域206、第三视域209内，

工作主机120与车轮定位仪连接。

优选，所述第一连接杆103、第二连接杆104的长度可调，即根据不同的adas标定设备(本领域的技术人员一般的将支撑架横梁112和固定在其上的adas标定板111整体的统称为adas标定设备)选择调节第一连接杆103、第二连接杆104的长度，但每次调节第一连接杆103、第二连接杆104的长度后需要重新做第一定位目标板105、第二定位目标板106标定。

优选，所述第一定位目标板105、第二定位目标板106分别放置在对应的第一定位目标板支撑架107、第二定位目标板支撑架109上，并且所述第一定位目标板支撑架107、第二定位目标板支撑架109能够移动、高度可调。而且，本专利所述的辅助adas标定装置中包含的两组功能部件减为一组，即一组功能组件包括所述第一固定端子101、第一连接杆103、第一定位目标板105、左侧组相机，此时，对称定位相机222和对称定位板221也可省去，具体可见实施例1，即采用左右分时使用的方式，先将一组功能部件安装于adas标定设备的左边(或右边)，利用车轮定位仪确定adas标定设备左边的空间位置，并做好相应调整，然后将该组功能部件拆下，安装在adas标定设备的右边(或左边)，同样地可以确定并调整好其右边的空间位置。

有益效果：

1)虽然该装置相比专利“一种用于定位adas标定目标板放置位置的装置”(2019208928948)增加2个相机，但其没有相机横梁以及用于支撑横梁的立柱，减少了一些沉重的组成部分，使产品设备更加精简，安装也更加简单方便。

2)本专利的装置中第三相机201、第一相机202、第四相机203、第二相机204固定在举升机144上，因此在改变举升机的高度时，车轮轮辋上的第一目标板141、第二目标板145、第三目标板146、第四目标板147会一直在相机的视域中，不要再做调节。

3)本装置对adas标定设备无特殊要求兼容性好，只要adas标定设备具备基本的支撑架横梁112和adas标定板111，本设备即可通过固定端子连接到adas标定设备上辅助其对待标定车辆进行标定。

附图说明

为举例说明而非限制，在附图中描述了基于两种不同的车轮定位仪，利用辅助adas标定设备进行adas摄像头标定的实施例。在不同的附图中，相同的标号代表同一部件或功能相同部件。

图1为相机安装于举升机上的定位adas标定目标板位置的装置示意图。

图2为辅助adas标定设备工作时的坐标空间位置示意图。

图3为相机安装于举升机上的左侧组相机与右侧组相机局部示意图。

具体实施方式

下面结合本发明附图及具体实例，对本发明的具体技术方案作进一步的描述。

实施例1

如图1-3所示，相机安装于举升机上的定位adas标定目标板位置的装置，包括第一固定端子101、第二固定端子102，第一连接杆103、第二连接杆104，第一定位目标板105、第二定位目标板106，adas标定板111，支撑架横梁112，车轮定位仪的第三相机201、第一相机202、第四相机203、第二相机204，车轮定位仪的第一目标板141、第二目标板145、第三目标板146、第四目标板147，对称定位相机222，对称定位板221，以及工作主机120；

adas标定板111放置于车头前方，

所述adas标定板111固定于支撑架横梁112的中间位置，支撑架横梁112安装于支撑底座113上，通过对所述支撑底座113的移动实现调整所述adas标定板111的放置位置，

第一连接杆103、第二连接杆104一端分别与第一定位目标板105、第二定位目标板106固定连接，另一端分别通过所述第一固定端子101、第二固定端子102与所述支撑架横梁112活动连接，而且，所述第一固定端子101、第二固定端子102相对于所述adas标定板111水平中心对称安装在所述支撑架横梁112上，

对称定位板221与对称定位相机222于举升机144上相对安装，并使得对称定位板221处于对称定位相机222的对称相机视域223，

车轮定位仪的第三相机201、第四相机202为左侧组相机，车轮定位仪的第四相机203、第二相机204为右侧组相机，对称定位相机222与右侧组相机安装在一起，对称定位板221与左侧组相机安装在一起，左侧组相机、右侧组相机对称分布安装于升降机144上，

所述左侧组相机之间背向安装，所述右侧组相机之间背向安装，使得固定在车轮上的车轮定位仪的第一目标板141、第二目标板145以及所述第一定位目标板105、第二定位目标板106位于车轮定位仪的第一相机202、第二相机204的第一视域207、第二视域205内，固定在车轮上的车轮定位仪的第三目标板146、第四目标板147分别处于车轮定位仪的第四相机203、第三相机201的第四视域206、第三视域209内，

工作主机120通过无线信号传输器121与车轮定位仪无线连接传输数据。

本例中所述车轮定位仪具有5个相机，四个相机分为左右两组称为工作相机，另一个相机在安装左右工作相机时使用的，确定左右两组工作相机的空间位置。采用计算机视觉测量技术的车轮定位仪，并且包含必备的相关部件和基本工作流程，采取这种工作方式的车轮定位仪有相似的功能部件和组合方式，并不针对具体厂家生产的具体设备，所述车轮定位仪具有相似工作原理和工作流程。

本例中还包括工作主机120，工作主机120通过无线信号传输器121与车轮定位仪连接传输数据，用于接收和处理相机采集到的图像信息，通过对图像信息处理运算得到待标定车辆车轮的前轮前束、车轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角等角度信息以及待标定车辆中心线129的位置信息，并且将信息显示在工作主机120的屏幕上，反映车身位置及车轮角度信息。

本例中第一定位目标板105、第二定位目标板106区别于adas标定板111，第一定位目标板105、第二定位目标板106类似于车轮定位仪中为获取车辆信息而固定在车轮轮辋上的第一目标板141、第二目标板145、第三目标板146、第四目标板147，第一定位目标板105、第二定位目标板106上印制的图案事先设计，尺寸是固定且已知的；第一定位目标板105、第二定位目标板106需要结合车轮定位仪使用，作用是确定adas标定设备相对待标定车辆的放置位置。对称定位板221是与对称定位相机222配合使用，目的是确保左侧组相机和右侧组相机根据车轮定位仪要求左右对称的安装在举升机的准确位置上。

本例中第一固定端子101、第二固定端子102不可在辅助adas标定装置使用时相对支撑架横梁112移动，本例中第一固定端子101、第二固定端子102可以设计成万向节连接结构，万向节的两端分别与第一连接杆103、第二连接杆104和第一固定端子101、第二固定端子102连接，使第一定位目标板105、第二定位目标板106处于车轮定位仪的视域中。

本例优选，所述第一连接杆103、第二连接杆104的长度可调，即根据不同的adas标定设备选择调节第一连接杆103、第二连接杆104的长度，但每次调节第一连接杆103、第二连接杆104的长度后需要重新做第一定位目标板105、第二定位目标板106标定。

本例优选，所述第一定位目标板105、第二定位目标板106分别放置在对应的第一定位目标板支撑架107、第二定位目标板支撑架109上，第一定位目标板支撑架107、第二定位目标板支撑架109上用于放置对应的第一定位目标板105、第二定位目标板106。

作为本例的其它可能选择的设置方式，本例还可以按照下述进行设置：

本专利所述装置中包含的两组功能部件减为一组，即一组功能组件包括所述第一固定端子101、第一连接杆103、第一定位目标板105、左侧组相机，省略对称定位板221和对称定位相机222，即采用左右分时使用的方式，先将一组功能部件安装于adas标定设备的左边(或右边)，利用车轮定位仪确定adas标定设备左边的空间位置，并做好相应调整，然后将该组功能部件拆下，安装在adas标定设备的右边(或左边)，同样地可以确定并调整好其右边的空间位置。

上述装置按照与专利“一种用于定位adas标定目标板放置位置的装置”(2019208928948)相同的方法确定adas标定目标板111放置到相对车辆的合适位置，具体如下操作：

调节左侧组相机和右侧组相机，使对称定位板221处于对称定位相机222的对称相机视域223中，调节第三相机201、第一相机202、第四相机203、第二相机204的摄像头角度，调节第一定位目标板105和第二定位目标板106的位置，调整车前轮的第一目标板141、第二目标板145、车后轮的第四目标板147和第三目标板146位置，使得第一相机202和第二相机204采集车前轮的第一目标板141和第二目标板145以及辅助adas标定设备的第一定位目标板105和第二定位目标板106，即车前轮的的第一目标板141和第二目标板145以及辅助adas标定设备的第一定位目标板105和第二定位目标板106分别处于第一相机202和第二相机204的第一视域207、第二视域205中；第一相机201和第四相机203采集车后轮的第四目标板147和第三目标板146，即车后轮的第四目标板147和第三目标板146分别处于第三相机201和第四相机203的第三视域209、第四视域206中。

然后，使用上述装置按照如下操作定位adas目标板的放置位置：

步骤1、辅助adas标定装置的自身标定：

1.1)将第一固定端子端101固定，移动第一定位目标板105，定位仪相机拍摄到3个以上的不同位置第一定位目标板105的图像，通过车轮定位仪第一相机202获取第一定位目标板105在不同位置相对第一相机202的多组旋转矩阵r0和r1、平移向量t0和t1，

由于在拍摄的多幅图像中第一固定端子101相对拍摄第一相机202的相对位置pc101不变，将第一固定端子101相对第一定位目标板105的相对空间位置转换为相对拍摄相机的相对位置pc101，

pc101＝r0pb101+t0(1)

pc101＝r1pb101+t1(2)

其中，pb101是第一固定端子101通过第一连接杆103连接的第一定位目标板105的相对空间位置，pc101是第一固定端子101相对拍摄第一相机202的相对位置，

通过公式(1)-公式(2)得到公式(3)，

(r0–r1)pb101＝t1-t0(3)

即得第一固定端子101通过第一连接杆103连接的第一定位目标板105的相对空间位置pb101；完成第一固定端子101的自身标定；

1.2)与第一固定端子101的自身标定相同步骤对第二固定端子102自身标定即得pb102，其中，pb102是第二固定端子102通过第二连接杆104连接的第二定位目标板106的相对空间位置，即得到第一固定端子101、第二固定端子102分别相对第一定位目标板105、第二定位目标板106的空间位置pb101、pb102，完成第一固定端子101、第二固定端子102的自身标定。

步骤2、车轮定位仪对待标定车辆车轮定位获取待标定车辆车轮的位置信息及待标定车辆中心线129的中心线平面的空间位置信息，包括如下步骤：

2.1)使固定在车轮上的车轮定位仪的第一目标板141、第二目标板145、第三目标板146、第四目标板147分别处于车轮定位仪的第一相机202、第二相机204、第四相机203、第三相机201的视域中进行车轮定位，根据车轮定位仪反馈信息调整车轮参数误差到标准范围内使得车前轮轮轴平行于车后轮轮轴；

2.2)确定标定车辆的中心线129的空间位置pl1通过固定在车轮轮辋上的目标板获取，

车轮定位仪测量待标定车辆车轮第一轮辋142、第二轮辋143、第三轮辋148、第四轮辋149的轮轴中心相对第一相机202的空间位置pc11、pc12、pc13、pc14，

ps1＝(pc11+pc12)/2(4)

pc11和pc12代入公式(4)确定车前轮中心点的空间位置ps1，

ps2＝(pc13+pc14)/2(5)

pc13和pc14代入公式(5)确定车后轮中心点的空间位置ps2，

ps1和ps2确定待标定车辆的中心线129的空间位置pl1；

2.3)pc11和pc12确定车前轮轮轴相对第一相机202的空间位置pl2、pc13和pc14确定车后轮轮轴相对第一相机202的空间位置pl3，在车轮定位仪调整好车辆车轮的各项参数后，车前轮轮轴平行于车后轮轮轴，即pl2//pl3，因为两条直线确定一个平面，两条直线确定平面进而获得相对第一相机202的pl2和pl3所在的平面的空间位置pf1，即pf1包含pl1和pl2的且相对第一相机202的空间位置。

2.4)通过步骤2.2)确定待标定车辆的中心线129的空间位置pl1和步骤2.3)相对第一相机202的pl2和pl3所在的平面的空间位置pf1，即确定含中心线129且垂直于pl2和pl3相对第一相机202的中心线平面的空间位置pf2；

确定adas标定板111摆放位置时，需要将adas标定板111的中心位置pc111重合于中心线平面的空间位置pf2。

步骤3、确定adas标定板111摆放位置

3.1)第一定位目标板105、第二定位目标板106分别位于定位仪第一相机202、第二相机204的视域中，车轮定位仪分别计算出第一定位目标板105相对第一相机202的旋转矩阵r101和平移向量t101，以及第二定位目标板106相对第二相机204的旋转矩阵r102和平移向量t102，

将第一固定端子101相对第一定位目标板105的相对空间位置转换为相对拍摄第一相机202的相对位置pc101，

pc101＝r101pb101+t101(6)

将r101和t101代入公式(6)求得第一固定端子101相对拍摄第一相机202的相对位置pc101，

3.2)将第一固定端子102相对第二定位目标板106的相对空间位置转换为相对拍摄第一相机202的相对位置p’c102，

p’c102＝r102pb102+t102(7)

将r102和t102代入公式(7)求得第二固定端子102相对拍摄第二相机204的相对位置p’c102，

定位仪多相机标定求得定位仪第二相机204空间位置相对第一相机202的旋转矩阵r21和平移向量t21，本例中通过位于左侧组相机的对称定位板221和位于右侧组相机的对称定位相机222即可得旋转矩阵r21和平移向量t21，

第二固定端子102相对第二相机204的空间位置转换到相对第二相机202的空间位置pc102，

pc102＝r21p’c102+t21(8)

3.3)确定adas标定板111相对第二相机202的水平中心位置pc111，第一固定端子101通过第一连接杆103连接的第一定位目标板105的相对空间位置pb101和第二固定端子102相对第二相机204的空间位置转换到相对第一相机202的空间位置pc102

pc111＝(pc101+pc102)/2(9)

通过步骤3.1)的第一固定端子101相对第一相机202的空间位置pc101和步骤3.2)第二固定端子102相对第一相机202的空间位置pc102即可两点确定adas标定板111相对第一相机202的水平中心空间位置pc111。

同时，第一固定端子101、第二固定端子102相对第一相机202的空间位置pc101和pc102即确定支撑架横梁112相对第一相机202的空间位置pl4。

3.4)在步骤2中已经确定了待标定车辆的中心线129的空间位置pl1，移动adas标定板111使其水平中心位置pc111重合于车辆中心线平面空间位置pf2，且使支撑架横梁112相对第一相机202空间位置pl4垂直于中心线空间位置pl1，即完成adas标定板111的准确放置。

由于在同一坐标系下，即可以提示操作人员将adas标定板111准确地放置于车辆前符合标定要求的准确位置。

本专利装置中的第三相机201、第一相机202、第四相机203、第二相机204固定在举升机144上，因此在改变举升机的高度时，车轮轮辋上的目标板会一直在相机的视域中，不要对相机再做调节。此时，虽然增加3个相机和1个对称定位板221，但省略了相机横梁以及用于支撑横梁的立柱，减少了一些沉重的组成部分，使产品设备更加精简，安装也更加简单方便。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。