汽車前照燈是在夜間行駛的主要照明裝置，遠近光形的好壞和照射方向對汽車夜間安全行駛起著重要的作用。下面是學習啦小編整理的汽車前照燈技術論文，希望你能從中得到感悟!

　　汽車前照燈技術論文篇一

　　汽車前照燈檢測技術探討

　　摘要：汽車前照燈是在夜間行駛的主要照明裝置，遠近光形的好壞和照射方向對汽車夜間安全行駛起著重要的作用。因此，為保障機動車運行安全，應對前照燈的有關性能進行嚴格檢驗。本文就汽車前照燈遠近光檢測技術進行了分析。

　　關鍵詞：汽車;前照燈;檢測

　　中圖分類號：U46 文獻標識碼：A

　　前照燈是汽車在夜間或在能見度較低的條件下，為駕駛員提供行車道路照明的重要設備，也是駕駛員發(fā)出警示、進行聯(lián)絡的燈光信號裝置。所以，前照燈必須有足夠的發(fā)光強度和正確的照射方向。目前各大汽車檢測站普遍采用先進的CCD成像技術和DSP圖像處理相結合的方法進行汽車前照燈遠近光的檢測，從而達到汽車前照燈的自動跟蹤光軸、發(fā)光強度、遠光中心坐標、近光拐點坐標以及光軸偏角等特征參數(shù)的檢測。

　　1 汽車前照燈遠近光發(fā)光特點及作用

　　1.1 前照燈遠光燈的發(fā)光特點

　　為了防止前照燈對司機和路人造成眩目，前照燈的燈具需要經過特別的設計，使燈具的發(fā)光性能達到一定的標準。所謂發(fā)光特性是指燈具發(fā)射可見光的光度(照射角度和發(fā)光強度)分布，其照射角度隨方向而改變，常用發(fā)光強度分布曲線來表示。正常情況下，汽車前照燈遠光發(fā)光特性，其光度分布如橢圓形狀在上下方向和左右方向基本對稱，越靠近中心點，照射度越大。

　　1.2 前照燈近光燈的發(fā)光特點

　　典型的前照燈近光的發(fā)光特性為非規(guī)則幾何形狀，具有明顯的明暗截止線，在明暗截止線的左上方有一個比較暗的暗區(qū)，在明暗截止線的右下方有一個比較亮的亮區(qū)。其發(fā)光強度最強的區(qū)域在明暗截止線的右下方，光強最大的區(qū)域中心點，照度最大，并以這個中心點為中心，形成一定的等照度曲線。前照燈近光圖可表示為圖1，近光產生明顯的明暗截止線，其水平部分在V-V′的左側，右側為與水平線向上15°的斜線或向上成45°的斜線。明暗線轉折點處稱為拐點。根據(jù)前照燈遠近光的光形分布的特點，傳統(tǒng)的前照燈遠光檢測技術以儀器檢測為主，大多利用遠光光斑圖形的對稱性，利用上下左右對稱分布的光電池對光軸中心進行檢測。而由于近光光斑圖形的非對稱性，無法使用測量遠光的方法對近光進行單獨檢測，通常利用圖像分析的辦法來獲取明暗截止線拐點的位置來測取遠近光各個特征參數(shù)，為汽車駕駛員提供準確的數(shù)據(jù)。

　　汽車夜間行駛時，前照燈遠光能照亮前100m處一定范圍內高2m的物體，這樣才能保證司機發(fā)現(xiàn)前方有障礙物時，及時采取制動或繞行措施，讓停車距離在視距之內，確保行車安全。

　　2 汽車前照燈檢測技術發(fā)展

　　汽車前照燈檢測技術，從早期的屏幕觀察檢測，到后來的儀器檢測，發(fā)展到現(xiàn)在用的CCD和數(shù)字圖像處理(DSP)相結合的檢測技術，都具備智能化、自動化檢測技術水平。

　　2.1 屏幕法檢測

　　簡單的屏幕檢測，就是在被測燈前方10m處垂掛一屏幕，在屏幕上按照標準要求畫好光束照射位置點和線，把受檢車輛的前照燈光打開，照射在屏幕上，用肉眼觀察該光束的位置是否符合標準要求，可測近光和遠光。這種方法的特點是設備簡單，不需要軟件處理系統(tǒng)，對場地和環(huán)境要求高、但效率較低，而且依賴人的主觀判斷的程度比較大，檢測結果一致性較差，誤差大。因此在大流量的檢測線上，很少使用這種檢測方法。

　　2.2 采用CCD感光檢測技術

　　利用CCD攝像頭的感光技術，將采集到的光信號轉化為電信號的原理，并最終通過圖像采集卡將模擬的電信號轉化為數(shù)字信號，輸出到計算機，由計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行處理，就可測出前照燈遠光發(fā)光強度和近光偏移量。采用CCD對光檢測技術，其檢測精度完全可以滿足國標±15′的要求。

　　2.3 數(shù)字圖像處理DSP檢測技術

　　這項新型的檢測技術主要是把CCD攝像頭采集到的模擬視頻信號轉化成數(shù)字視頻信號，然后利用DSP(數(shù)字信號處理器)的數(shù)字視頻采集卡及處理系統(tǒng)對數(shù)字視頻信號根據(jù)需要進行數(shù)字運算和處理，以得到需要測量的參數(shù)。

　　從以上燈光檢測技術的發(fā)展歷程可以看出，隨著電子技術和計算機技術的不斷發(fā)展和普及，數(shù)字圖像處理技術也得到了迅速的發(fā)展。到目前，各大汽車檢測站用的較多的是利用CCD感光系統(tǒng)精確成像，采用DSP系統(tǒng)進行圖像分析處理及電子控制技術，精確進行汽車前照燈遠近光燈技術參數(shù)進行測試。DSP(Digital Signal Processing)數(shù)字信號處理具有速度快，集成度高，接口方便等特點。

　　3 CCD感光系統(tǒng)的測量原理

　　3.1 成像原理

　　利用幾何光學中的物像對應關系，使遠處的大范圍光強分布成為較小的可測量實像，用面陣CCD作為圖像傳感器，可以一次得到整個平面上的光強分布。

　　根據(jù)GB7258-2004《機動車運行安全技術條件》中屏幕法的要求，前照燈利用幾何光學中的物像對應關系，使遠處(10m)屏幕上的大范圍發(fā)光強度(光強)分布成為較小的可測量實像(1m處成像屏上)，用面陣CCD作為圖像傳感器，可以一次得到整個平面上的光強分布。

　　前照燈可以認為是具有一定光強分布的面光源。前照燈在10m處光線會聚成像為AB。在光路中插人菲涅耳透鏡組(假設等效為L)后，AB的光線實際會聚成實像為AB，如圖2所示。

　　如果假設菲涅耳透鏡的焦距為f，則有以下關系式：

　　選擇合適比例的l和f彭阿以得到恰當?shù)南?，從而方便測量。

　　3.2 測量時的瞄準方式

　　空間角度的檢測必須要獲得2個點的位置，在光束偏角的測量中也不例外。在進行測之前，首先必須找到前照燈的位置或第一個光束參考點的位置。圖3為瞄準前照燈方式的測量原理，這種測量方式是先利用CCD攝像頭1找到前照燈的位置，然后用CCD攝像頭2拍攝前照燈通過透鏡成像后的光斑圖像，分析其中的光軸位置(遠光或近光)，得到與零點相比的偏差，從而根據(jù)標定的數(shù)據(jù)得到實際前照燈的角度偏差值。

　　直接對準前照燈：

　　這種測量方式是先利用攝像頭找到車燈的位置，然后拍攝成像后的光斑圖像，分析其中的光軸位置(遠光或近光)，得到和零點相比的偏差，從而根據(jù)標定的數(shù)據(jù)得到實際的角度偏差值。

　　3.3 光強測量分析

　　由于在低照度下，CCD的輸出電壓與照度有良好的線性關系，這樣CCD面元信號的數(shù)字量便可與外部光源照射到檢測幕布上照度值聯(lián)系起來了。根據(jù)測量時建立起來的關系數(shù)據(jù)庫，根據(jù)空間采樣后各像元的數(shù)字量即得出各點的光照強度。

　　3.4 角度測量分析

　　主要利用燈光(遠光中心點、近光明暗截止線轉角點)在屏幕上會有X的位移，經透鏡成像后，在透鏡像方焦平面上引起的成像點的位移X′可由CCD獲得的數(shù)字化圖像分析求出，進而推算出光軸偏轉角度。利用遠光照明的對稱性，找到遠光光斑的對稱中心，然后在前照燈打開近光照明的條件下，模擬人眼的判斷過程，對近光的拐點進行分析。同樣的，在進行近光角度檢測時，由于CCD圖形具有分辨率高的優(yōu)勢，結合計算機技術，和光電池掃描的方法相比可以進行更為準確的拐點的搜尋。

　　結束語

　　綜上所述，選用專業(yè)的圖像處理芯片對前照燈近光光束配光圖像進行分析處理，可準確確定近光光束明暗截止線轉角和近光光束照射方向。

　　參考文獻

　　[1]吳勇，鄒穎.前照燈檢測儀檢測距離的探討[J].汽車維護與修理，2005，12.

　　[2]趙彬.汽車前照燈檢測過程中存在的問題及對策[J].無錫商業(yè)職業(yè)技術學院學報，2008，06.

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