[发明专利]具有提高的便携性的自校准车轮对准器

说明书

便携式车辆对准系统包括具有沿着它的长度可移动的托架的竖直中心柱和枢转地附着到托架的一对摄像机臂，每个摄像机臂具有摄像头。摄像头每个具有用于采集相应的安装在车辆上的目标的图像数据的摄像机。一个摄像头还具有布置成与它的摄像机成已知关系的校准目标，而另一摄像头具有布置成与它的摄像机成已知关系的用于采集校准目标的图像的校准摄像机。摄像机臂在延伸位置和折叠部分之间枢转，在延伸位置上摄像机布置成采集车辆目标的图像数据以及校准摄像机布置成采集校准目标的图像，在折叠位置上对准器具有比在摄像头之间的宽度小的宽度。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年10月6日提交的标题为“Portable Vehicle Aligner WithHigh Speed Camera Based Processing and Advanced Analytics”的美国临时申请号62/238,017，该临时申请通过引用被全部并入本文。

技术领域

本发明涉及机器视觉类型的汽车车轮对准器。

发明背景

常规的基于摄像机的3D机器视觉型对准器不是非常易携带的。基于摄像机的车辆对准器具有被安装的一对摄像机，使得每个摄像机可沿着车辆的侧面向下看附着到车轮的目标。摄像机通常安装成相隔大约100”且在车辆的前面大约100”。此外，车辆需要被抬起，所以对准技术人员可在其之下工作。因此，对准器摄像机必须随着机架向上和向下移动，或安装得足够高以能够在机架被抬起时看到目标。摄像机在被抬起时可以在离地面100”之上。常规对准器还包括可容纳监视器、打印机、计算机以及目标和夹具贮存器的控制台。很多基于摄像机的对准器的摄像机用螺丝固定到地面，且不能从一个对准隔间移动到下一对准隔间。然而，能够将对准器移动到另一隔间是有用的，因为在测试中的车辆可能需要零件，并且从机架移动它不是可行的。在这样的情况下，对准器不再是有用的。因此能够将其移动到新位置是高度合乎需要的。

存在可移动的一些基于摄像机的对准器；然而，这些对准器具有一些明显的限制。在这些对准器之一中，摄像机梁简单地用螺丝固定到控制台的侧面或背面。这导致非常大的组件，其需要通过工作间被卷绕在一起。这个组件是超过100”宽、36”深和至少80”高。没有在一般是拥挤的工作间环境的地方中操纵这个对准器的容易的方式。另一便携式基于摄像机的对准器具有用于摄像机和控制台的单独杆，所以技术人员必须将三个分立的部件移动到新位置。此外，摄像机安装在超过100”高的杆上，以及它们难以穿过门或具有低天花板的区域移动。还有安装到机架的其它类型的摄像机。这些摄像机较小，因为没有杆；然而，对每个机架存在特殊的安装需要。很清楚，对便携式基于摄像机的对准器的更好的解决方案是合乎需要的。

也被称为“图像对准器”的使用可移动摄像机和附着到车轮的目标的机器视觉车辆对准系统是众所周知的。目标由摄像机观看，使得对规定对准过程获得的图像数据可用于计算车辆对准角，用于通过用户界面——通常计算机监视器——来显示。早期系统实施方式包括连接摄像机的刚性梁，使得它们相对于彼此的位置和定向可被确定并被信赖为不变的。引入以后的系统实施方式，其包括未刚性地连接到彼此的摄像机的使用，但使用单独的摄像机/目标系统来将一个安装在车辆上的目标观看摄像机连续地校准到另一安装在车辆上的目标观看摄像机。在美国专利5,535,522、6,931,340、6,959,253和6,968,282中描述了这种类型的系统，所有专利特此通过引用被全部并入本文。使用这样的图像处理的车轮对准器的例子是在市场上从阿肯色州的Conway的John Bean公司——Snap-onIncorporated的分部——可买到的Visualiner 3D或“V3D”。