[发明专利]用于校准用于车辆测量的测量系统和测量站的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于校准用于对车辆进行基于视频的3D测量的测量系统和测量站的方法、以及一种被构造用于执行根据本发明的方法的测量站。

背景技术

在现有技术中公知有基于视频的用于底盘检查的方法。DE 197 57 760 A1和DE 100 32 356 A1描述了基于视频的用于轴测量的方法，DE 199 49 982 C2和EP 1 092 967 A2描述了基于视频的用于底盘检查、尤其是用于检查车辆的减震器和制动器的方法。

这些方法的共同点是，车辆被布置在两个或四个测量头之间的车道平面上，所述测量头分别配备有至少一个视频摄像机，并且对车辆的测量基于由视频摄像机拍摄的图像来进行。

为了能够执行这样的测量，必需知道测量头相对彼此的方位和测量头相对于车辆所在的车道平面的方位。

DE 10 2007 005 085 A1描述了用于取向车辆环境传感器或前灯的方法和装置。

DE 10 2008 000 837 A1描述了一种用于确定基于视频的用于底盘测量的测量系统中的两个测量头的相对方位的方法。那里描述的方法要求非常精确地知道布置在测量头中的照明单元相对于测量头的摄像机的位置。DE 10 2008 000 837 Al既未描述照明单元相对于摄像机的方位的确定，也未描述测量头相对于车道平面的位置的确定。

发明内容

本发明的任务是提供一种方法，其使得能够以高精确度校准基于视频的用于测量车辆、尤其是车辆的底盘（Fahrwerks）的测量系统。

该任务通过根据独立权利要求1所述的方法来解决。从属权利要求2至9描述了根据本发明的方法的有利扩展方案。权利要求10涉及一种测量站，其被构造用于执行根据本发明的方法。

根据本发明的用于校准用于底盘测量的测量系统和测量站的方法，该测量站具有：车道平面，其被设置用于在其上放置要测量的车辆；以及至少两个测量头，其中每个测量头具有至少一个照明设备和至少一个图像拍摄装置（摄像机），该方法具有下列步骤：

将多个测量点安放到车道平面上，其中所述测量点优选地被构造为使得其能够良好地被测量头的图像拍摄装置检测；

利用所述测量头至少之一的图像拍摄装置来拍摄安放在车道平面上的测量点和至少另一测量头的照明设备的图像；

将所述测量头至少之一移动到测量站处的另一位置和/或改变的空间取向（定向）；

重复拍摄测量点和照明设备的图像和移动至少一个测量头的步骤，使得针对至少一个测量头的一定数目的不同位置或空间取向拍摄了测量点和照明设备的图像；以及

从所拍摄图像中确定车道平面的方位和测量头的照明设备相对于图像拍摄设备的位置。

根据本发明的用于底盘测量的测量站具有：车道平面，其被设置用于在其上放置要测量的车辆；至少两个测量头，其分别配备有至少一个照明设备、以及至少一个图像拍摄装置并且能够在测量站上移动；以及分析处理设备。该分析处理设备被构造用于利用测量头进行数据传输以及执行根据本发明的用于校准测量站的方法。

根据本发明的方法和根据本发明的测量站使得能够精确地确定照明设备的几何方位以及车道平面相对于测量头的图像拍摄装置的方位，而不必为了进行校准而要求附加地技术装备。

该方法的精确度随着测量点的数目和测量头的拍摄图像的不同位置和取向的数目而升高。测量点的数目优选地处于1至20的范围，测量头的不同位置和取向的数目优选地处于1至10的范围。

不要求在制造测量头时以高精度和恒定度明确或者确定照明设备相对于图像拍摄装置的方位。因此可以降低测量头的制造成本。根据需要，例如在损坏、失调或维修之后，使用者甚至也不需要高的成本就能进行测量系统的重新校准。

在一个实施方式中，在使用摄影测量方法的情况下确定车道平面和测量头的照明设备的方位。通过摄影测量方法，可以以低成本和高精确度确定车道平面的方位和测量头的照明设备的方位。

在该方法的一个实施方式中，至少一个测量头的测量点和照明设备的图像附加地利用另一测量头来拍摄，其中该附加的测量头也在不同位置和/或取向之间移动。通过利用同样被移动到不同位置或不同取向的另一测量头来拍摄附加的图像，可以进一步改善校准的精确度。

在一个实施方式中，测量头被手动移动。测量头被手动移动的测量站可以特别简单和低成本地来构建，因为可以放弃用于移动测量头的机械装置。