（1）四轮定位仪工作流程　在测试台全部原位的情况下，将被测车辆行驶到四轮定位仪上。测试流程为：选择自动模式——扫描VIN码——轴距调整——车辆上线——按START按钮——浮动盘释放——挡车挡板上升——激光器发光测量——车轮旋转——装转向盘水平仪——对中完成——地坑内操作者进行四轮调整——调整合格——大灯检测调整——按完成按钮——浮动板锁定——挡车挡板落下——取下转向盘水平仪——车辆下线。

（2）激光器测量原理解析

1）激光器物理结构。3Dprofile激光器由Visicon公司设计制造，由激光器壳体、发光模块、CCD摄像机、运算单元等部分组成。每一个激光器分为左、右两侧，每侧4～6个发光模块组成，每个发光模块可发出8道激光光束，整个激光器可发出64～96条光束。如：①CCD摄像机；②激光器模块；③LED故障诊断指示灯。

2）激光器图像采集与处理：①激光器点亮，并以20Hz频率闪烁；②激光投射到轮胎上，形成激光明暗条纹，如图3所示；③每条激光光线均可以独立开关，以适应不同大小的轮胎；④轮胎被测表面上任何一点均由两台摄像机进行拍摄；⑤CCD摄像机拍摄到被测物体上激光光束形成的图像，如图4所示；⑥图像传入到处理单元内，通过立体摄影测量原理进行测量；⑦激光器与工控机通过千兆级的以太网进行连接；⑧经过激光器的分析计算，形成3D数字化数据，发送到工控机内；⑨经过识别处理，图中蓝色区域为无效区域，绿色区域为有效区域，紫色点为边界点，红色点为计算点，用来计算各个定位角。

图3 激光器测量图

图4 图像处理过程

图5 立体摄影测量推论

（3）立体摄影测量技术（图5）

1）立体摄影测量技术的概念。狭义上讲，用两个位置固定、焦距已知的摄影机，通过摄影得到两个图像，由图像上的像点位置信息解算待测点在三维空间的位置，该方法称为立体摄影测量技术。

2）立体摄影测量方法的推论。已知摄影机Ⅰ拍摄A点，成像于a₁点，s₁为光心。

如果：A点确定，那么a₁位置唯一，a₁位置为As₁延长之后与像平面的交点。

反之：已知a₁像点的位置，则不能确定物点A的位置，线上任一点都能成像于a₁。

结论：从单张相片的像点位置信息中，只能知道物点所在的直线位置，而不能确定物点的位置。

摄像机Ⅱ拍摄A点，成像于a₂，s₂为光心，A点在a₂、s₂延长线上，两直线相交给出唯一A点位置。

结论：决定一个三维空间点的位置需用两个摄影机，从2张照片上提取信息，这2张照片称为立体像对。利用具有一定重叠的两张相片，构成立体模型来确定被摄物体的空间位置。按照立体像对与被摄物体的几何关系，以数学计算方式来解求物体的三维坐标，此方法也称为双像解析摄影测量。

3）激光器三维摄像测量的数学计算

已知条件：P（x、y、z）为被测物体上的任意一点，P_l与P_r为对应两台摄像机拍摄图像上的投射点，两摄像机之间距离为b，摄像机焦距为f，如图6所示。(www.daowen.com)

图6 计算图示与公式

建立空间坐标系oxyz，坐标系以平行于P_lP_r连线为x轴，以平行于成像平面为y轴，以两镜片中心连线的中点为原点，并设立z轴，P_r坐标为（x_r，y_r，-f），P_l坐标为（x_l，y_l，-f）。因此为计算P点坐标，该问题演变成在空间三角形内，已知两顶点和一边，计算另外一个顶点的问题，通过数学推导，可以得出途中右侧的算式，求出被测点P的坐标。

因此，通过以上方法，计算出图6中所有计算点的空间坐标，即可算出所有定位角度数值。

（4）激光器诊断X-line软件提供了完善的激光器诊断功能，通过诊断可以全面排查激光器的异常情况。如图7所示，其提供了以下几个常用检查项目：

图7 激光器诊断

1）激光器点亮功能。该功能可以使激光器点亮，此时激光器持续发光，通过从光束的数量、亮度、连续性和间距等几个方面，排查激光器的发光是否正常。

2）激光器模拟测量功能。单（双）击图7中“F5在线绝对测量”功能，此时激光器以模拟测量状态点亮，并以20Hz频率闪烁，此时可以观察激光器光源闪烁情况是否正常。

图8 数据图像

3）上、下摄像头拍摄情况检查。在“F5在线绝对测量”开启的状态下，打开“live image”界面，此时可以分别选择查看4个激光器的拍摄画面，并通过上下摄像头的切换，分别检查两个摄像头的拍摄情况。正常的摄像应该画面清晰，激光光束区分明显，画面角度和大小均正常。

4）数据获取、处理情况检查。在“F5在线绝对测量”开启的状态下，打开“profile”界面，此时可以分别查看图像处理前和处理后的数据显示，如图8所示。图中有效点（绿色部分）显示均匀，边界点（紫色点）连续，计算点（红色）选取合理，则说明数据正常。

5）激光器连接状态检查。通过该对话框可设置各激光器的IP地址和端口号，开启和关闭单个激光器，并查看其与摄像机的连接状态。在更换新激光器时，需写入新激光器的IP地址，并连接，如图9所示。

6）分配激光器。该界面下按顺序显示四个激光器的状态，点击“详细内容”，显示激光器详细信息，在此界面下可以更改、删除激光器，如图10所示。

7）硬件日志文件。该界面记录了激光器的硬件log日志，显示了激光器全部动作信息。在激光器出现故障后，作为故障分析的重要依据文件，如图11所示。

图9 激光器设置

图10 激光器选择

图11 激光器日志文件