探析机动车前照灯检测仪校准器的测量系统

黄星　程磊　王丽芳

摘 要：通过对机动车前照灯检测仪校准器的测量系统设计研究，了解机动车前照灯检测仪的工作原理，分析机动车前照灯检测仪校准器稳定性的影响因素，结合光轴偏移角测量和发光强度测量，采取科学的数据处理办法，设计出更为精确的测量系统。本文围绕机动车前照灯检测仪校准器的测量系统的设计进行探析。

关键词：机动车前照灯；检测仪校准器；测量系统

前照灯是机动车的重要装置，其主要用于夜间或雾霾天气的照明，以保障行驶安全。加强机动车前照灯照明、配光性能的维护，需要定期进行检测，使用专门的检测仪器。而机动车前照灯检测仪需要定期进行校准，以降低检测误差。常规采用人工或半自动的检测方式，但是其工作效率低，误差偏大。目前，新型的测量系统开始应用于机动车前照灯检测仪校准器当中，利用高新技术手段，提高测量工作效率及其结果的精准度。

1 机动车前照灯检测仪的工作原理

机动车前照灯检测仪的结构主要是由机械部分、光电池以及CCD图像传感器组成。其中机动车前照灯检测仪的机械部分是在链条的牵引下进行工作，光接收箱在立柱的导轨上下移动，同时受到电机和制动系统的控制，在地面导轨进行左右移动。光接收箱底部的驱动系统分别控制左右和上下方向的运动，通过内部的透镜组件、光电池、以及光检测系统进行追踪和定位，其中光电池为接收器，分别代表上、下、左、右4个方向，其光照度存在差异，则会产生偏差信号，电机受其驱动，光接受箱受到牵引，其移动方向为光照平衡位置。当光轴偏差信号趋于0时，则可以进一步确定左、右偏移方向的光轴位置。

在透镜前后安装CCD摄像机，将CCD图像传感器作为接收器，跟踪机动车前照灯光轴，进而分析其配光性能和照射方向。利用CCD图像传感器，实现光学影像向数字信号的转化。根据其技术特点，利用聚光透镜特性，拍摄前照灯远光光束，无需进入仪器光接收箱进行聚光。然后利用图像处理技术，对光斑进行量化处理，根据其分析结果，确定机动车前照灯的光轴中心。机动车前照灯检测仪的工作性能受到机械部分、光电池以及CCD图像传感器等组成部分的影响。为了提高机动车前照灯检测仪检定合格率，则需要保证其校准器的工作效率和精准度，对其测量系统进行设计和开发。

2 机动车前照灯检测仪校准器的测量系统的设计

2.1系统结构

设计与安装机动车前照灯检测仪校准器的测量系统，手动调节校准器转动与平移装置驱动，以剪叉方式进行移动，移动方向为上下，利用涡轮蜗杆结构进行转动，进而完成定位，确定发光强度测量范围（0～600×1002cd）和光轴偏移角测量范围（上：0～2°；左、右、下：0～3°）等各项指标。

2.2工作原理

2.2.1光轴偏移角测量

在应用机动车前照灯检测仪的同时，辅以同步激光器在成像光学系统中应用面阵CCD成像器件，进而提高光学成像质量，保障光斑的测量精度。根据屏幕显示进行图像采集，并进行数据处理，测量偏转角的大小。在测量过程中，不能直接测量其角位移，而是需要将其转化为线位移后进行测量。在屏幕当中，显示出远光中心点发生位移，其距离为x。采用透镜成像方法，观察成像点在透镜像方焦平面上的位移，其距离为x′，根据CCD 图像分析得出x′值，结合透镜像方焦平面的焦距f′、光斑与屏幕的距离l，校准器与屏幕的距离L等参数，极端光轴偏转角度θ，根据θ=进行计算，其中x′为变量，求得x′值即可得出光轴偏移角θ的大小。

2.2.2发光强度测量

在面阵CCD 发光强度的测量当中，根据光度学理论公式E′=τπsin2θ′（E：幕布照度；E′：CCD面元照度；r：幕布反射系数；τ：透镜投射率）进行计算。E与E′之间存在对应关系，曝光量=E′·t，其反映出光信号的强度。根据CCD面元信号的数字量，联系光源在幕布上的照度值，进行定标测量。根据其测量得到的数据，建立数据库，可将其作为像元的数字量查表，在空间采样后，计算各点照度。

2.3数据处理

利用CCD进行图像信息采集，将模拟信号转换为数字信号，经由计算机进行处理。然后通过LabVIEW平台，采集和处理CCD信号，生成和显示测量结果，并予以储存。根据光轴偏移角范围。标记CCD像面上的校准器原始光斑，偏转θ角，标记光斑位置并计算其位移，然后根据H=arctg（x/L）进行偏移角真值的計算，经处理后得出测量值。根据标准照度计，定标灰度值与照度，并将照度测量值与真值进行比较，确定误差大小，将其控制在标准范围内，以保证机动车前照灯检测仪校准器的测量精度。

3结语

设计更为精确的机动车前照灯检测仪校准器的测量系统，重点提高光轴偏移角和发光强度测量值的精确度，满足标准要求，进而提高机动车前照灯检测仪校准器的性能，保证机动车前照灯检测仪检测数据的准确性，提高机动车前照灯检定合格率，使机动车前照灯照明、配光性能得到有效地提高，进而保障了机动车行驶的安全性。

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