專利名稱：汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車工業(yè)領(lǐng)域的檢測設(shè)備，更具體的說，它涉及一種汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為保證汽車的安全行駛，汽車車體長度的測量是汽車檢測領(lǐng)域的主要檢測項目之一。目前，對汽車尺寸的測量主要停留在手工米尺測量，效率低，精度差，工作人員勞動強(qiáng)度大。采用采集汽車圖像進(jìn)而實現(xiàn)整車尺寸測量的方法解決了以上技術(shù)瓶頸，然而由于營運車輛的形狀復(fù)雜且長度方向尺寸大，攝像機(jī)采集的整車圖像中提取車輛算法復(fù)雜，測量精度低、耗時長，無法適應(yīng)檢測線的檢測節(jié)拍，因此設(shè)計汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)，對汽車工業(yè)檢測領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對目前無法實現(xiàn)汽車車身形貌自動化測量的現(xiàn)狀，提供了一種能夠從屋頂沿營運汽車車長方向向車身投射周期變化的光柵場，透過采集到的光柵場投影到車身的變化情況分析并重建車身的形貌信息，實現(xiàn)了一種測量準(zhǔn)確度高、測量快速、易于安裝、通用性強(qiáng)、性能可靠的可滿足國家計量、質(zhì)量監(jiān)督部門以及生產(chǎn)廠家整車形貌采集要求的汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)。參閱圖1至圖5，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。本發(fā)明所提供的汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)由前光柵投影系統(tǒng)，右光柵投影系統(tǒng)，左光柵投影系統(tǒng)，后光柵投影系統(tǒng)，前右圖像采集系統(tǒng)，前左圖像采集系統(tǒng)，后右圖像采集系統(tǒng)，后左圖像采集系統(tǒng)4組成。前光柵投影系統(tǒng)，右光柵投影系統(tǒng)，左光柵投影系統(tǒng)與后光柵投影系統(tǒng)A4結(jié)構(gòu)完全相同，分別位于待檢汽車的正前方、正右方、正左方、正后方，前光柵投影系統(tǒng)和后光柵投影系統(tǒng)的縱向平面與待檢汽車的縱平面重合，右光柵投影系統(tǒng)與左光柵投影系統(tǒng)關(guān)于待檢汽車縱平面對稱放置，前光柵投影系統(tǒng)與后光柵投影系統(tǒng)的距離為2m-25m，右光柵投影系統(tǒng)與左光柵投影系統(tǒng)的距離為2m-8m，前光柵投影系統(tǒng)，右光柵投影系統(tǒng)，左光柵投影系統(tǒng)與后光柵投影系統(tǒng)在同一平面內(nèi)且距地面的高度為lm-8m。前右圖像采集系統(tǒng)，前左圖像采集系統(tǒng)，后右圖像采集系統(tǒng)與后左圖像采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完全相同，分別位于待檢汽車的前右方、前左方、后右方、后左方，其安裝位置構(gòu)成一個矩形，前右圖像采集系統(tǒng)與前左圖像采集系統(tǒng)關(guān)于待檢汽車縱平面對稱放置，后右圖像采集系統(tǒng)與后左圖像采集系統(tǒng)關(guān)于待檢汽車縱平面對稱放置，前右圖像采集系統(tǒng)與前左圖像米集系統(tǒng)的距尚為2m-8m,后右圖像米集系統(tǒng)與后左圖像米集系統(tǒng)的距尚為2m-8m,如右圖像采集系統(tǒng)與后右圖像采集系統(tǒng)的距離為2m-25m，前右圖像采集系統(tǒng)，前左圖像采集系統(tǒng)，后右圖像采集系統(tǒng)與后左圖像采集系統(tǒng)在同一平面內(nèi)且距地面的高度為lm-8m。技術(shù)方案中所述的前光柵投影系統(tǒng)包括投影儀支架與光柵投影儀。
屋頂?shù)呐蛎浡菟ù┤胪队皟x支架頂部的四個圓形通孔與螺母螺紋固定連接，四個螺栓自上而下穿過投影儀支架底部的四個圓形通孔與光柵投影儀頂部的四個螺紋孔螺紋固定連接。所述的投影儀支架為標(biāo)準(zhǔn)鋼板折彎加工的橫截面為倒Ω形側(cè)面為直角梯形的零件，投影儀支架的頂部兩側(cè)對稱加工四個圓形通孔，底部對稱加工四個圓形通孔。技術(shù)方案中所述的前右圖像采集系統(tǒng)包括攝像機(jī)，攝像機(jī)架與立柱。地面的膨脹螺栓穿入攝像機(jī)架方形鋼板的四個圓形通孔與螺母螺紋固定連接，一個螺栓自下而上穿過攝像機(jī)架的頂面與攝像機(jī)底部的螺紋孔螺紋固定連接，另一個螺栓自外而內(nèi)穿過攝像機(jī)架的側(cè)面與立柱側(cè)面的螺紋通孔螺紋固定連接。所述的立柱為上部的標(biāo)準(zhǔn)矩形鋼管和底部的方形鋼板焊接而成的細(xì)長柱形零件，矩形鋼管的側(cè)面加工兩排同軸螺紋通孔，底部的方形鋼板四角對稱加工四個圓形通孔。所述的攝像機(jī)架為標(biāo)準(zhǔn)鋼板加工的L形零件，攝像機(jī)架的頂面和側(cè)面中部分別加工一個圓形通孔。本發(fā)明的有益效果是:(I)本發(fā)明采用四個投影儀從四個方向?qū)⒅芷谛缘墓鈻艌鐾队暗酱龣z汽車表面，根據(jù)車輛表面光柵的變化建立測量特征點，利用機(jī)器視覺原理采集車輛在光柵場中的圖像并處理車輛形貌信息，避免了人工處理的繁重勞動，提高了系統(tǒng)的檢測精度和檢測效率。(2)本發(fā)明的主要零件采用標(biāo)準(zhǔn)型鋼進(jìn)行加工，首先，標(biāo)準(zhǔn)型鋼產(chǎn)量大，機(jī)械加工工序少，生產(chǎn)成本較低；其次，作為測量儀器的重要附件，采用標(biāo)準(zhǔn)型鋼具有一定的強(qiáng)度，能夠在長期使用中不變形，保證測量的精度，可以滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對測量精度的要求。


圖1是汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)的軸測圖；圖2是汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)的光柵投影系統(tǒng)A的上軸測圖；圖3是汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)的光柵投影系統(tǒng)A的下軸測圖；圖4是汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)B的軸測圖；圖5是汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)B的攝像機(jī)3、攝像機(jī)架4與立柱5連接部分軸測圖；圖中:A.光柵投影系統(tǒng)，B.圖像采集系統(tǒng)，1.投影儀支架，2.光柵投影儀，3.攝像機(jī),4.攝像機(jī)架，5.立柱。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:本發(fā)明針對目前無法實現(xiàn)汽車車身形貌自動化測量的現(xiàn)狀，提供了一種能夠從屋頂沿營運汽車車長方向向車身投射周期變化的光柵場，透過采集到的光柵場投影到車身的變化情況分析并重建車身的形貌信息，實現(xiàn)了一種測量準(zhǔn)確度高、測量快速、易于安裝、通用性強(qiáng)、性能可靠的可滿足國家計量、質(zhì)量監(jiān)督部門以及生產(chǎn)廠家整車形貌采集要求的汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)。本發(fā)明采用四個投影儀從四個方向?qū)⒅芷谛缘墓鈻艌鐾队暗酱龣z汽車表面，根據(jù)車輛表面光柵的變化建立測量特征點，利用機(jī)器視覺原理采集車輛在光柵場中的圖像并處理車輛形貌信息，避免了人工處理的繁重勞動，提高了系統(tǒng)的檢測精度和檢測效率。本發(fā)明的主要零件采用標(biāo)準(zhǔn)型鋼進(jìn)行加工，首先，標(biāo)準(zhǔn)型鋼產(chǎn)量大，機(jī)械加工工序少，生產(chǎn)成本較低；其次，作為測量儀器的重要附件，采用標(biāo)準(zhǔn)型鋼具有一定的強(qiáng)度，能夠在長期使用中不變形，保證測量的精度，可以滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對測量精度的要求。參閱圖1至圖5，汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)由前光柵投影系統(tǒng)Al，右光柵投影系統(tǒng)A2，左光柵投影系統(tǒng)A3，后光柵投影系統(tǒng)A4，前右圖像采集系統(tǒng)BI，前左圖像米集系統(tǒng)B2,后右圖像米集系統(tǒng)B3,后左圖像米集系統(tǒng)B4組成。前光柵投影系統(tǒng)Al，右光柵投影系統(tǒng)A2，左光柵投影系統(tǒng)A3與后光柵投影系統(tǒng)A4結(jié)構(gòu)完全相同，分別位于待檢汽車的正前方、正右方、正左方、正后方，前光柵投影系統(tǒng)Al和后光柵投影系統(tǒng)A4的縱向平面與待檢汽車的縱平面重合，右光柵投影系統(tǒng)A2與左光柵投影系統(tǒng)A3關(guān)于待檢汽車縱平面對稱放置，前光柵投影系統(tǒng)Al與后光柵投影系統(tǒng)A4的距離為2m-25m，右光柵投影系統(tǒng)A2與左光柵投影系統(tǒng)A3的距離為2m_8m，前光柵投影系統(tǒng)Al，右光柵投影系統(tǒng)A2，左光柵投影系統(tǒng)A3與后光柵投影系統(tǒng)A4在同一平面內(nèi)且距地面的高度為lm_8m。前右圖像采集系統(tǒng)BI，前左圖像采集系統(tǒng)B2，后右圖像采集系統(tǒng)B3與后左圖像采集系統(tǒng)B4結(jié)構(gòu)完全相同，分別位于待檢汽車的前右方、前左方、后右方、后左方，其安裝位置構(gòu)成一個矩形，前右圖像采集系統(tǒng)BI與前左圖像采集系統(tǒng)B2關(guān)于待檢汽車縱平面對稱放置，后右圖像采集系統(tǒng)B3與后左圖像采集系統(tǒng)B4關(guān)于待檢汽車縱平面對稱放置，前右圖像采集系統(tǒng)BI與前左圖像采集系統(tǒng)B2的距離為2m-8m，后右圖像采集系統(tǒng)B3與后左圖像米集系統(tǒng)B4的距尚為2m-8m,如右圖像米集系統(tǒng)BI與后右圖像米集系統(tǒng)B3的距尚為2m-25m,前右圖像采集系統(tǒng)BI，前左圖像采集系統(tǒng)B2，后右圖像采集系統(tǒng)B3與后左圖像采集系統(tǒng)B4在同一平面內(nèi)且距地面的高度為lm-8m。前光柵投影系統(tǒng)Al包括投影儀支架I與光柵投影儀2。投影儀支架I為標(biāo)準(zhǔn)鋼板折彎加工的橫截面為倒Ω形側(cè)面為直角梯形的零件，投影儀支架I的頂部兩側(cè)對稱加工四個圓形通孔，屋頂?shù)呐蛎浡菟ù┤胪队皟x支架I頂部的四個圓形通孔與螺母螺紋固定連接，底部對稱加工四個圓形通孔，四個螺栓自上而下穿過投影儀支架I底部的四個圓形通孔與光柵投影儀2頂部的四個螺紋孔螺紋固定連接。前右圖像采集系統(tǒng)BI包括攝像機(jī)3，攝像機(jī)架4與立柱5。立柱5為上部的標(biāo)準(zhǔn)矩形鋼管和底部的方形鋼板焊接而成的細(xì)長柱形零件，矩形鋼管的側(cè)面加工兩排同軸螺紋通孔，底部的方形鋼板四角對稱加工四個圓形通孔，地面的膨脹螺栓穿入攝像機(jī)架4方形鋼板的四個圓形通孔與螺母螺紋固定連接。攝像機(jī)架4為標(biāo)準(zhǔn)鋼板加工的L形零件，攝像機(jī)架4的頂面和側(cè)面中部分別加工一個圓形通孔，一個螺栓自下而上穿過攝像機(jī)架4的頂面與攝像機(jī)3底部的螺紋孔螺紋固定連接，另一個螺栓自外而內(nèi)穿過攝像機(jī)架4的側(cè)面與立柱5側(cè)面的螺紋通孔螺紋固定連接。汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)的使用方法:將前光柵投影系統(tǒng)Al，右光柵投影系統(tǒng)A2，左光柵投影系統(tǒng)A3，后光柵投影系統(tǒng)A4通過膨脹螺栓對稱安裝在屋頂，將前右圖像采集系統(tǒng)BI，前左圖像采集系統(tǒng)B2，后右圖像采集系統(tǒng)B3，后左圖像采集系統(tǒng)B4通過膨脹螺栓對稱安裝在地面，待檢汽車行駛到系統(tǒng)檢測范圍后，分別或同時開啟前光柵投影系統(tǒng)Al，右光柵投影系統(tǒng)A2，左光柵投影系統(tǒng)A3，后光柵投影系統(tǒng)A4并向待檢汽車投射光柵場，開啟前右圖像采集系統(tǒng)BI，前左圖像采集系統(tǒng)B2，后右圖像采集系統(tǒng)B3，后左圖像采集系統(tǒng)B4采集待檢汽車在光柵場中的圖像并對圖像中的光柵變化的特征點進(jìn)行重建，實現(xiàn)汽車形貌光柵場投影主動視覺測量。
權(quán)利要求
1.一種汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)，其特征在于所述的汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)包括前光柵投影系統(tǒng)(Al)，右光柵投影系統(tǒng)(A2)，左光柵投影系統(tǒng)(A3)，后光柵投影系統(tǒng)(A4)，前右圖像采集系統(tǒng)(BI)，前左圖像采集系統(tǒng)(B2)，后右圖像采集系統(tǒng)(B3)與后左圖像采集系統(tǒng)(B4)； 前光柵投影系統(tǒng)(Al)，右光柵投影系統(tǒng)(A2)，左光柵投影系統(tǒng)(A3)與后光柵投影系統(tǒng)(A4)結(jié)構(gòu)完全相同，分別位于待檢汽車的正前方、正右方、正左方、正后方,前光柵投影系統(tǒng)(Al)和后光柵投影系統(tǒng)(A4)的縱向平面與待檢汽車的縱平面重合，右光柵投影系統(tǒng)(A2)與左光柵投影系統(tǒng)(A3)關(guān)于待檢汽車縱平面對稱放置，前光柵投影系統(tǒng)(Al)與后光柵投影系統(tǒng)(A4)的距離為2m-25m，右光柵投影系統(tǒng)(A2)與左光柵投影系統(tǒng)(A3)的距離為2m-8m，前光柵投影系統(tǒng)(Al)，右光柵投影系統(tǒng)(A2)，左光柵投影系統(tǒng)(A3)與后光柵投影系統(tǒng)(A4)在同一平面內(nèi)且距地面的高度為lm-8m; 前右圖像采集系統(tǒng)(BI)，前左圖像采集系統(tǒng)(B2)，后右圖像采集系統(tǒng)(B3)與后左圖像米集系統(tǒng)(B4)結(jié)構(gòu)完全相冋，分別位于待檢汽車的如右方、如左方、后右方、后左方，其安裝位置構(gòu)成一個矩形，前右圖像采集系統(tǒng)(BI)與前左圖像采集系統(tǒng)(B2)關(guān)于待檢汽車縱平面對稱放置，后右圖像采集系統(tǒng)(B3)與后左圖像采集系統(tǒng)(B4)關(guān)于待檢汽車縱平面對稱放置，前右圖像采集系統(tǒng)(BI)與前左圖像采集系統(tǒng)(B2)的距離為2m-8m，后右圖像采集系統(tǒng)(B3)與后左圖像采集系統(tǒng)(B4)的距離為2m-8m，前右圖像采集系統(tǒng)(BI)與后右圖像采集系統(tǒng)(B3)的距離為2m-25m，前右圖像采集系統(tǒng)(BI)，前左圖像采集系統(tǒng)(B2)，后右圖像采集系統(tǒng)(B3)與后左圖像采集系統(tǒng)(B4)在同一平面內(nèi)且距地面的高度為lm-8m。
2.按照權(quán)利要求1所述的汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)，其特征在于所述的前光柵投影系統(tǒng)(Al)包括投影儀支架(I)與光柵投影儀(2); 屋頂?shù)呐蛎浡菟ù┤胪队皟x支架(I)頂部的四個圓形通孔與螺母螺紋固定連接，四個螺栓自上而下穿過投影儀支架(I)底部的四個圓形通孔與光柵投影儀(2)頂部的四個螺紋孔螺紋固定連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)，其特征在于所述的前右圖像采集系統(tǒng)(BI)包括攝像機(jī)(3)，攝像機(jī)架(4)與立柱(5)； 地面的膨脹螺栓穿入攝像機(jī)架(4)方形鋼板的四個圓形通孔與螺母螺紋固定連接，一個螺栓自下而上穿過攝像機(jī)架(4)的頂面與攝像機(jī)(3)底部的螺紋孔螺紋固定連接，另一個螺栓自外而內(nèi)穿過攝像機(jī)架(4)的側(cè)面與立柱(5)側(cè)面的螺紋通孔螺紋固定連接。
4.按照權(quán)利要求2所述的汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)，其特征在于所述的投影儀支架(I)為標(biāo)準(zhǔn)鋼板折彎加工的橫截面為倒Ω形側(cè)面為直角梯形的零件，投影儀支架(I)的頂部兩側(cè)對稱加工四個圓形通孔，底部對稱加工四個圓形通孔。
5.按照權(quán)利要求3所述的汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)，其特征在于所述的攝像機(jī)架(4)為標(biāo)準(zhǔn)鋼板加工的L形零件，攝像機(jī)架(4)的頂面和側(cè)面中部分別加工一個圓形通孔。
6.按照權(quán)利要求3所述的汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)，其特征在于所述的立柱(5)為上部的標(biāo)準(zhǔn)矩形鋼管和底部的方形鋼板焊接而成的細(xì)長柱形零件，矩形鋼管的側(cè)面加工兩排同軸螺紋通孔，底部的方形鋼板四角對稱加工四個圓形通孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)，旨在克服無法實現(xiàn)路面裂紋圖像采集和路面狀況評價的問題。該系統(tǒng)包括前光柵投影系統(tǒng)(A1)，右光柵投影系統(tǒng)(A2)，左光柵投影系統(tǒng)(A3)，后光柵投影系統(tǒng)(A4)，前右圖像采集系統(tǒng)(B1)，前左圖像采集系統(tǒng)(B2)，后右圖像采集系統(tǒng)(B3)與后左圖像采集系統(tǒng)(B4)。該設(shè)計提供了一種可以通過光柵場投影建立特征點并由機(jī)器視覺自動重建汽車形貌的汽車形貌光柵場投影主動視覺測量系統(tǒng)。
文檔編號G01B11/25GK103196394SQ20131012556
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者徐觀, 蘇建, 李曉韜, 盧雪, 張立斌, 陳熔, 潘洪達(dá), 戴建國, 林慧英, 劉玉梅, 孫麗娜, 宋健, 曹曉寧, 張益瑞, 郝照冰, 劉換平 申請人:吉林大學(xué)