r>[0035] 所述测量发光装置2-2还具有用于检测测量固定底座2-3是否与汽车底盘工艺孔 连接到位并控制测量发光装置2-2开关的测量电源单元。
[0036] 如图4,使用所述基于双目视觉的汽车底盘数据测量系统对汽车进行测量，方法包 括如下步骤：
[0037] (A)建立与汽车底盘未变形区域相对位置始终保持固定的汽车底盘坐标系，且所 述汽车底盘坐标系与标准数据库中尺寸值所参考的坐标系一致;并且，建立与手持模块相 对位置始终保持固定的手持模块坐标系，并确定工业相机一 3和工业相机二4在手持模块坐 标系中的姿态；
[0038] (B)将3个标定模块1及若干测量模块2固定在被测汽车底盘上，标定模块1安装在 底盘未变形区域内的工艺孔内，测量模块2安装在待测区域内的待测工艺孔内；
[0039] 若汽车前部发生碰撞则选择汽车中部和后部的工艺孔放置标定模块1，若汽车后 部发生碰撞则选择汽车前部和中部的工艺孔位放置标定模块1，若汽车中部法神碰撞则选 择汽车前部和后部工艺孔位放置标定模块1;
[0040] 并且，通过显示模块和触控输入模块将标定模块1及测量模块2的安装位置输入到 控制器中；
[0041] (C)所述标定电源单元检测到标定固定底座1-3与汽车底盘工艺孔连接到位后自 动控制标定发光装置1-2打开，标定亮度感应模块对外界光线进行感应并对标定发光装置 1-2的亮度进行调整，以满足工业相机一 3和工业相机二4的拍摄要求;并且，所述测量电源 单元检测到测量固定底座2-3与汽车底盘工艺孔连接到位后自动控制测量发光装置2-2打 开，测量亮度感应模块对外界光线进行感应并对测量发光装置2-2的亮度进行调整，以满足 工业相机一 3和工业相机二4的拍摄要求；
[0042] (D)使用手持模块对标定模块1和测量模块2进行拍照，工业相机一3得到图像一， 工业相机二4得到图像二；
[0043] (E)通过三角测量原理，计算各标定模块1和测量模块2各自在图像一和图像二中 的视差并计算深度信息，从而获得各标定模块1和测量模块2在手持模块坐标系中的三维坐 标值；
[0044] (F)读取标准数据库中3个标定模块1所在的工艺孔的坐标值，计算出3个标定模块 1在汽车底盘坐标系中的三维坐标值，并依据3个标定模块1在汽车底盘坐标系和手持模块 坐标系中的两组三维坐标值计算出将手持模块坐标系中任意一点的三维坐标值转换为该 点在汽车底盘坐标系中的三维坐标值的变换矩阵，所述变换矩阵包括3X3的旋转矩阵R和 3X1的平移矩阵T;
[0045]对于手持模块坐标系中任意一点的三维坐标值[Xs，Ys，Zs]T，必然存在一个3X3的 旋转矩阵R和一个3X1的平移矩阵T，能够将[Xs，Ys，Zs]T转换为该点在汽车底盘坐标系中的 三维坐标值[乂1'，￥1'，21'] 1，表不为公式（1):
(1)
[0047]通过查询标准数据库可得到3个标定模块1 (P^PdPPs)在汽车底盘坐标系中的三 维坐标值分别为Pn [ XT1，Yn，ZT1 ] T、Pt2 [XT2，YT2，ZT2 ] T和Pt3 [XT3，YT3，ZT3 ] T，通过步骤(E )可得到 3个标定模块1 (Pl、P2和P3)在手持模块坐标系中的三维坐标值分别为Psi[Xsi，Ysi，Zsi]T、Ps2 [XS2，Ys2，ZS2 ] T和Ps3 [ XS3，Ys3，ZS3 ] T ;
[0048] 则平移矩阵T求解公式为公式(2):
⑵
[0050] 其中旋转矩阵R可由三个旋转矩阵相乘得到：
[0051] R = RiR2R3；
[0052] 其中，Ri、R2和1?3表不如下：
[0056] 三个欧拉角（0、巾j)用于表示三维空间里一个坐标系相对于另一坐标系的方向， 旋转矩阵Ri表示绕Z轴旋转0角，旋转矩阵R2表示绕X轴旋转巾角，旋转矩阵R3表示绕Y轴旋转 边角；
[0057]则旋转矩阵R可以表示为公式(3):
[0059] 将公式(2)和公式(3)代入公式（1)中，再将Pti[Xti，Yti，Zti]t与Psi[Xsi，Ysi，Zsi] t、Pt2 [XT2，Yt2，ZT2 ] T与Ps2 [ XS2，Ys2，ZS2 ] T、Pt3 [XT3，Yt3，ZT3 ] T与Ps3 [XS3，Ys3，ZS3 ] T三组坐标值分别代入 公式(1)中得到三个解算式，解算出欧拉角（9、巾、也），继而求出旋转矩阵R;
[0060] (G)使用变换矩阵计R算出各测量模块2在汽车底盘坐标系中的三维坐标值继而得 到各待测工艺孔在汽车底盘坐标系中的三维坐标值；
[0061] (H)将计算出的各待测工艺孔在汽车底盘坐标系中的三维坐标值与标准数据库中 的坐标值相比较，得到维修所需的差值，并将测量结果输出。
【主权项】
1. 基于双目视觉的汽车底盘数据测量系统，其特征在于:所述汽车底盘数据测量系统 包括手持模块、标准数据库、用于安装在被测汽车底盘未变形区域的若干标定模块(1)和用 于安装在被测汽车底盘待测区域的若干测量模块(2); 所述手持模块包括控制器，所述控制器连接有显示模块、联网模块、图像采集模块、信 号控制器一和信号控制器二，所述手持模块还包括用于拍摄标定模块(1)和测量模块(2)的 工业相机一(3)和工业相机二(4);所述信号控制器一与工业相机一(3)相连接，所述信号控 制器二与工业相机二(4)相连接;所述联网模块还与标准数据库相连接； 所述手持模块还具有相机横梁（5)，所述工业相机一 (3)和工业相机二(4)分别安装在 相机横梁(5)的两端组成双目相机结构。2. 如权利要求1所述的基于双目视觉的汽车底盘数据测量系统，其特征在于:所述控制 器还连接有触控输入模块。3. 如权利要求1所述的基于双目视觉的汽车底盘数据测量系统，其特征在于:所述标定 模块(1)的数量为3个。4. 如权利要求1至3任一所述的基于双目视觉的汽车底盘数据测量系统，其特征在于： 所述标定模块（1)具有标定标识模块（1-1)、安装在标定标识模块（1-1)内侧的标定发光装 置(1-2)以及与标定发光装置(1-2)相连接的标定亮度感应模块。5. 如权利要求4所述的基于双目视觉的汽车底盘数据测量系统，其特征在于:所述标定 模块(1)还包括用于与被测汽车底盘工艺孔通过卡爪结构相连接的标定固定底座（1-3);所 述标定发光装置(1-2)和标定固定底座(1-3)通过磁吸卡合方式相连接。6. 如权利要求5所述的基于双目视觉的汽车底盘数据测量系统，其特征在于:所述标定 发光装置（1-2)具有用于检测标定固定底座（1-3)是否与汽车底盘工艺孔连接到位并控制 标定发光装置(1-2)开关的标定电源单元。7. 如权利要求1至3任一所述的基于双目视觉的汽车底盘数据测量系统，其特征在于： 所述测量模块(2)具有测量标识模块(2-1)、安装在测量标识模块(2-1)内侧的测量发光装 置(2-2)以及与测量发光装置(2-2)相连接的测量亮度感应模块。8. 如权利要求7所述的基于双目视觉的汽车底盘数据测量系统，其特征在于:所述测量 模块(2)还包括用于与被测汽车底盘工艺孔通过卡爪结构相连接的测量固定底座(2-3);所 述测量发光装置(2-2)和测量固定底座(2-3)通过磁吸卡合方式相连接。9. 如权利要求8所述的基于双目视觉的汽车底盘数据测量系统，其特征在于:所述测量 发光装置(2-2)具有用于检测测量固定底座(2-3)是否与汽车底盘工艺孔连接到位并控制 测量发光装置(2-2)开关的测量电源单元。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于双目视觉的汽车底盘数据测量系统，包括手持模块、标准数据库、用于安装在被测汽车底盘未变形区域的若干标定模块和用于安装在被测汽车底盘待测区域的若干测量模块；控制器连接有显示模块、触控输入模块、联网模块、图像采集模块、信号控制器一和信号控制器二，手持模块还包括工业相机一和工业相机二；所述联网模块还与标准数据库相连接；所述手持模块还具有相机横梁，所述工业相机一和工业相机二分别安装在相机横梁的两端组成双目相机结构。本实用新型降低了检测成本、简化了测量操作、方便了运输移动、提高了检测效率、降低了对环境光线的要求，并且能够实现任意角度一次拍摄多测量点自动化测量。
【IPC分类】G01B11/00
【公开号】CN205352310
【申请号】CN201620131646
【发明人】袁书建, 肖志新, 魏志良
【申请人】麦特汽车服务股份有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年2月22日