随着汽车工业的发展和汽车保有量的急剧增加，带来的安全、环境、能源等问题也越来越突出，为此，各国制定的与汽车相关的技术法规越来越严格，从而对汽车检测技术也提出了更高的要求。同时由于传感器技术、计算机及网络技术、数掘处理技术、图像处理技术等的快速发展，使得汽车主要性能检测越来越全面、精确，也更趋于安全。 而半挂车承载轴偏斜角的存在，影响半挂汽车的直线行驶性、操纵稳定性、轮胎的磨损、制动性等等，直接影响到行车安全，历来为汽车检测厂家与部门所重视。 传统的检测轴偏角的方法有人工拉尺测量法和机械检测法。机械检测法是指原苏联在80年代初用开发的机械式轴偏斜角检测仪进行检测。其检测原理是让汽车前、后轮都停在两条专用导槽内，导槽内有两个台架，而台架可以前后窜动，两个台架最初的位置是在同一直线上，当汽车后轴产生偏斜时，台架便依据汽车前后轴偏斜方向而产生窜动，根据窜动量的大小，测出轴偏斜量；这种检测方法虽然相对于传统的人工拉尺测量法有所改进，但检测费时，设备成本高，占地空间大，只能测量单一车型，直到目前为止仍未推广使用。 目前在汽车综合性能检测线中轴偏角的检测常用的有激光法检测和光敏检测。激光检测法一般用在小轿车上，通过制动滚筒首先对汽车的后轴进行定位，使后轴得到摆正，并将后轴的偏斜角转化为相应的距离关系，并通过激光测距仪测出距离，将后轴偏斜角算出。光敏检测法则是在左右车轮相对应的位置上分别放上光敏三级管(有发射和接收功能)，如果车轴不存在偏斜，则在两车轮上的光敏传感器发射(或接收)的光束应重合，如果车轴存在偏斜，则右轮(左轮)上接收的左轮(右轮)传感器发射的光束相对于原来的零点位置会有一个偏差值，此偏差值即为汽车的轴偏角大小。 激光检测法主要用在小型轿车上，因为后轴的摆正能够得到实现，而后轴的摆正是测量轴偏斜角的基础；激光测试方法的优点在于车辆与检测系统之间为非接触关系，设备可靠性高，受外界干扰小。缺点是激光发射器造价高，且空间位置布局困难。光敏检测的优点是制造成本低，光敏管的灵敏度高，但其缺点是轮胎与光敏管的直接接触，光明管易受污物覆盖，影响光敏管的感光灵敏度。机器视觉是图像技术、模式识别技术以及计算机技术发展的新产物，是实现智能化、自动化、信息化的先进技术。其特点是测量精确、稳定、快速，可大幅度提高生产的柔性及自动化程度以提高生产效率。因此本文将机器视觉应用在承载轴偏斜角检测系统中进行研究。 本文的主要内容有： (1)从理论上分析了半挂车承载轴偏斜角对半挂车安全行驶的影响，建立了承载轴偏斜角检测的数学模型； (2)采用机器视觉系统获取车轮印迹及半挂汽车的全景图像，用MATLAB语言进行图像处理，获得车轮印迹中心及半挂汽车的行驶方向与检测中心的夹角大小。通过车轮印迹中心坐标与行驶方向角的大小，通过一定的几何关系算出承载轴偏斜角的大小。重点是对各种经典的边缘检测算子进行了分析、对比，选择适合承载轴偏斜角检测的Canny算子作为本系统的边缘检测算子： (3)在建立数学模型的基础上，针对检测系统的使用要求，对检测系统的检测台部分进行设计，对图像采集系统及相关硬件进行设计和选取； (4)采用模块化的思想，使用VC++6.0对系统软件进行设计。 将机器视觉运用于半挂汽车承载轴偏斜角的检测中，可获得较高的测试精度。同时，由于检测系统的高度模块化设计，能大大提高检测结果可靠性与维修性。可以预见，随着图像技术局部边缘识别和摄像机技术的进一步发展，这项技术的优越性将得到更充分的体现，并将取得更广泛的应用。