汽车灯光的检测论文

汽车前照灯是在夜间行驶的主要照明装置，远近光形的好坏和照射方向对汽车夜间安全行驶起着重要的作用。下面是我整理的汽车前照灯技术论文，希望你能从中得到感悟!

汽车前照灯检测技术探讨

摘要：汽车前照灯是在夜间行驶的主要照明装置，远近光形的好坏和照射方向对汽车夜间安全行驶起着重要的作用。因此，为保障机动车运行安全，应对前照灯的有关性能进行严格检验。本文就汽车前照灯远近光检测技术进行了分析。

关键词：汽车;前照灯;检测

中图分类号：U46 文献标识码：A

前照灯是汽车在夜间或在能见度较低的条件下，为驾驶员提供行车道路照明的重要设备，也是驾驶员发出警示、进行联络的灯光信号装置。所以，前照灯必须有足够的发光强度和正确的照射方向。目前各大汽车检测站普遍采用先进的CCD成像技术和DSP图像处理相结合的方法进行汽车前照灯远近光的检测，从而达到汽车前照灯的自动跟踪光轴、发光强度、远光中心坐标、近光拐点坐标以及光轴偏角等特征参数的检测。

1 汽车前照灯远近光发光特点及作用

1.1 前照灯远光灯的发光特点

为了防止前照灯对司机和路人造成眩目，前照灯的灯具需要经过特别的设计，使灯具的发光性能达到一定的标准。所谓发光特性是指灯具发射可见光的光度(照射角度和发光强度)分布，其照射角度随方向而改变，常用发光强度分布曲线来表示。正常情况下，汽车前照灯远光发光特性，其光度分布如椭圆形状在上下方向和左右方向基本对称，越靠近中心点，照射度越大。

1.2 前照灯近光灯的发光特点

典型的前照灯近光的发光特性为非规则几何形状，具有明显的明暗截止线，在明暗截止线的左上方有一个比较暗的暗区，在明暗截止线的右下方有一个比较亮的亮区。其发光强度最强的区域在明暗截止线的右下方，光强最大的区域中心点，照度最大，并以这个中心点为中心，形成一定的等照度曲线。前照灯近光图可表示为图1，近光产生明显的明暗截止线，其水平部分在V-V′的左侧，右侧为与水平线向上15°的斜线或向上成45°的斜线。明暗线转折点处称为拐点。根据前照灯远近光的光形分布的特点，传统的前照灯远光检测技术以仪器检测为主，大多利用远光光斑图形的对称性，利用上下左右对称分布的光电池对光轴中心进行检测。而由于近光光斑图形的非对称性，无法使用测量远光的方法对近光进行单独检测，通常利用图像分析的办法来获取明暗截止线拐点的位置来测取远近光各个特征参数，为汽车驾驶员提供准确的数据。

汽车夜间行驶时，前照灯远光能照亮前100m处一定范围内高2m的物体，这样才能保证司机发现前方有障碍物时，及时采取制动或绕行措施，让停车距离在视距之内，确保行车安全。

2 汽车前照灯检测技术发展

汽车前照灯检测技术，从早期的屏幕观察检测，到后来的仪器检测，发展到现在用的CCD和数字图像处理(DSP)相结合的检测技术，都具备智能化、自动化检测技术水平。

2.1 屏幕法检测

简单的屏幕检测，就是在被测灯前方10m处垂挂一屏幕，在屏幕上按照标准要求画好光束照射位置点和线，把受检车辆的前照灯光打开，照射在屏幕上，用肉眼观察该光束的位置是否符合标准要求，可测近光和远光。这种方法的特点是设备简单，不需要软件处理系统，对场地和环境要求高、但效率较低，而且依赖人的主观判断的程度比较大，检测结果一致性较差，误差大。因此在大流量的检测线上，很少使用这种检测方法。

2.2 采用CCD感光检测技术

利用CCD摄像头的感光技术，将采集到的光信号转化为电信号的原理，并最终通过图像采集卡将模拟的电信号转化为数字信号，输出到计算机，由计算机数据处理系统进行处理，就可测出前照灯远光发光强度和近光偏移量。采用CCD对光检测技术，其检测精度完全可以满足国标±15′的要求。

2.3 数字图像处理DSP检测技术

这项新型的检测技术主要是把CCD摄像头采集到的模拟视频信号转化成数字视频信号，然后利用DSP(数字信号处理器)的数字视频采集卡及处理系统对数字视频信号根据需要进行数字运算和处理，以得到需要测量的参数。

从以上灯光检测技术的发展历程可以看出，随着电子技术和计算机技术的不断发展和普及，数字图像处理技术也得到了迅速的发展。到目前，各大汽车检测站用的较多的是利用CCD感光系统精确成像，采用DSP系统进行图像分析处理及电子控制技术，精确进行汽车前照灯远近光灯技术参数进行测试。DSP(Digital Signal Processing)数字信号处理具有速度快，集成度高，接口方便等特点。

3 CCD感光系统的测量原理

3.1 成像原理

利用几何光学中的物像对应关系，使远处的大范围光强分布成为较小的可测量实像，用面阵CCD作为图像传感器，可以一次得到整个平面上的光强分布。

根据GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》中屏幕法的要求，前照灯利用几何光学中的物像对应关系，使远处(10m)屏幕上的大范围发光强度(光强)分布成为较小的可测量实像(1m处成像屏上)，用面阵CCD作为图像传感器，可以一次得到整个平面上的光强分布。

前照灯可以认为是具有一定光强分布的面光源。前照灯在10m处光线会聚成像为AB。在光路中插人菲涅耳透镜组(假设等效为L)后，AB的光线实际会聚成实像为AB，如图2所示。

如果假设菲涅耳透镜的焦距为f，则有以下关系式：

选择合适比例的l和f彭阿以得到恰当的像，从而方便测量。

3.2 测量时的瞄准方式

空间角度的检测必须要获得2个点的位置，在光束偏角的测量中也不例外。在进行测之前，首先必须找到前照灯的位置或第一个光束参考点的位置。图3为瞄准前照灯方式的测量原理，这种测量方式是先利用CCD摄像头1找到前照灯的位置，然后用CCD摄像头2拍摄前照灯通过透镜成像后的光斑图像，分析其中的光轴位置(远光或近光)，得到与零点相比的偏差，从而根据标定的数据得到实际前照灯的角度偏差值。

直接对准前照灯：

这种测量方式是先利用摄像头找到车灯的位置，然后拍摄成像后的光斑图像，分析其中的光轴位置(远光或近光)，得到和零点相比的偏差，从而根据标定的数据得到实际的角度偏差值。

3.3 光强测量分析

由于在低照度下，CCD的输出电压与照度有良好的线性关系，这样CCD面元信号的数字量便可与外部光源照射到检测幕布上照度值联系起来了。根据测量时建立起来的关系数据库，根据空间采样后各像元的数字量即得出各点的光照强度。

3.4 角度测量分析

主要利用灯光(远光中心点、近光明暗截止线转角点)在屏幕上会有X的位移，经透镜成像后，在透镜像方焦平面上引起的成像点的位移X′可由CCD获得的数字化图像分析求出，进而推算出光轴偏转角度。利用远光照明的对称性，找到远光光斑的对称中心，然后在前照灯打开近光照明的条件下，模拟人眼的判断过程，对近光的拐点进行分析。同样的，在进行近光角度检测时，由于CCD图形具有分辨率高的优势，结合计算机技术，和光电池扫描的方法相比可以进行更为准确的拐点的搜寻。

结束语

综上所述，选用专业的图像处理芯片对前照灯近光光束配光图像进行分析处理，可准确确定近光光束明暗截止线转角和近光光束照射方向。

参考文献

[1]吴勇，邹颖.前照灯检测仪检测距离的探讨[J].汽车维护与修理，2005，12.

[2]赵彬.汽车前照灯检测过程中存在的问题及对策[J].无锡商业职业技术学院学报，2008，06.

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汽车大灯是汽车非常重要的一个部件，下面小编和大家一起来了解一下汽车大灯常见的两种故障及其对应的排查解决方法。一、led车灯前大灯不亮1、故障现象接通开关，所有灯都不亮，或将灯开关某挡接通后，所有该档灯均不亮。2、故障原因（1）灯开关前电源线路断路或搭铁.（2）线路中保险器跳闸或烧坏.（3）灯开关双金属片触点接触不良或不闭合，或灯开关损坏.（4）灯开关某档接通后，有的灯线路搭铁引起双金属片触点张开.3、故障判断与排除首先应确定诊断范围.可按照灯系线路顺序探查，以找出某处断路或短路.（1）按喇叭或拨动信号灯开关试验.如喇叭响，转向信 号灯亮，则说明保险器前电源线路良好，因此可用导线试火或电源短接法，对电流表接线注、点火开关接线柱、灯开关接线柱等，按顺序检查有无断路之处.如线路连接良好，则灯开关可能巳损坏.（2）试按喇叭不响，保险器亦未跳闸，则说明保险器前电源线路某处断路或接线不良.如果保险器跳闸，即表明保险器以后线路某处搭铁.可拆下喇叭、转向信号灯电源线，再按下保险器按钮试验.如不再跳闸，接通灯开关后，灯亦亮，则说明搭铁之处在喇叭或转向信号灯线路.如保险器仍跳闸，可用电源短接法顺序找出搭铁之处.（3）如灯开关电源接线柱试火良好，而将灯开关某一档 接通时，经常产生双金属片触点张开灯不亮的现象，则说明该档灯线路某处搭铁.（4）夜间行车，突然全部灯熄灭.遇此情况应立即停车， 按喇叭试验.如喇叭响，说明电源尚好，仍应按顺序查明灯线路有无搭铁、断路之处.如按喇叭不响，则可能是行驶中震动，电源线脱落、断路所致.可首先检查电池各接线柱是否良好，然后按顺序查找.二、前大灯的两个灯亮度不同l、故障现象前大灯开美接通后，无论是远光还是近光， 均只有一个灯亮，另一个灯暗淡。2、故障原因（1）两个前大灯使用双丝灯泡时，上述现象一般是灯光暗淡的一个灯搭铁不良所致.（2）灯光暗淡的一灯反身镜积有灰尘或氧化.（3）灯光暗淡的一灯接头松动或锈蚀使接触电阻增大.3、故障判断与排除用一根导线，一端接车架，另一端和灯光暗淡的灯泡搭铁接线柱相接，如恢复正常，即表明该灯搭铁不良.灯泡搭铁不庭时，灯光暗淡的灯泡之灯丝不论接通远光还是近光时，都同时发出微弱灯光.若发现灯泡亮度正常，就不是灯泡搭铁不良故障，一般是前照灯反射镜积有灰尘或氧化，可通过消除灰尘〈有压缩空气吹净〉或更换反射镜来排除故障.若灯泡单丝发光徽弱，常为连接该灯泡灯丝的接线头松动或锈蚀使接触电阻过大所致.可用电源短接法迅速判明故障部位.前照灯的常见故障有前照灯不亮、无近光或无远光、左右前照灯的亮度不同、前照灯突然变暗等。(1)前照灯不亮 如果按喇叭能响，且仅除前照灯外其他车灯都能；正常发亮说明故障原因可能是前照灯供电电路断路、接线柱松脱、灯丝脱落等。可以用导线短接法查出断路部位，并予以重接或更换。(2)前照灯无近光或无远光 开启前照灯时，只有远光或者只有近光，这说明故障可能是前照灯双丝灯泡中某灯丝已被烧断，远、近光电路中存在有断路，变光开关损坏等。这时，先更换新的灯泡。如果故障依旧，说明故障原因在线路部分，可用导线短接法逐一检查从变光开关到灯丝的电路，找出故障部位后予以排除。(3)左右前照灯的亮度不同 如果接通前照灯后，不论是远光还是近光，均只有一侧前照灯灯光较亮，而另一侧前照灯灯光暗淡，其原因主要有：灯光暗淡一侧的前照灯的灯头与灯架间、灯泡与灯头间、灯架与车架间接触不良或锈蚀，使接触电阻增大；灯光暗淡一侧的前照灯的反射镜发生了氧化或积有灰尘。可用导线短接法迅速判明故障部位，并予以排除。(4)前照灯突然变暗 如果前照灯远光突然变暗，但仪表板上远光指示灯在变光开关打到近光时仍然发亮，全车前照灯灯光突然失控，说明近光灯丝已被烧断，并与远光灯丝串联在一起了，这时应更换前照灯灯泡。希望可以得到采纳，谢谢