固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)，旨在解決無(wú)法實(shí)現(xiàn)汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)利用面結(jié)構(gòu)光主動(dòng)視覺(jué)完成汽車(chē)形貌尺寸測(cè)量重建的問(wèn)題。固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)主要由龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件(A)、框架(1)、激光投線儀(2)與攝像機(jī)(3)等組成，提供了一種可成本較低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)精度高、操作簡(jiǎn)便、易于安裝、性能可靠的固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域的檢驗(yàn)設(shè)備，更具體的說(shuō)，它涉及一種固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]為保證汽車(chē)的安全行駛，合理快速的檢測(cè)汽車(chē)的超載超限和尺寸改裝，進(jìn)行汽車(chē)車(chē)體形貌尺寸的測(cè)量是汽車(chē)檢測(cè)領(lǐng)域的主要檢測(cè)項(xiàng)目之一。目前，對(duì)汽車(chē)尺寸的測(cè)量主要停留在手工米尺測(cè)量，效率低，精度差，工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。采用激光雷達(dá)掃描等方式測(cè)量成本過(guò)高，不能適應(yīng)檢測(cè)汽車(chē)形貌系統(tǒng)推廣應(yīng)用的要求，采用光幕測(cè)量的精度取決于光幕采樣點(diǎn)的數(shù)量，為取得較高測(cè)量精度，需要提高采樣點(diǎn)的密度，導(dǎo)致測(cè)量系統(tǒng)成本過(guò)高，同樣成為限制汽車(chē)形貌檢測(cè)的瓶頸。采用主動(dòng)視覺(jué)汽車(chē)車(chē)體形貌尺寸進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)攝像機(jī)采集汽車(chē)圖像進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整車(chē)形貌尺寸重建的方法由于具有價(jià)格低廉、測(cè)量快速、結(jié)果準(zhǔn)確和可靠性高等特點(diǎn)有望解決以上技術(shù)瓶頸并成為汽車(chē)形貌測(cè)量的代表性技術(shù)。因此，采用固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)汽車(chē)的尺寸形貌進(jìn)行動(dòng)態(tài)重建對(duì)汽車(chē)工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型針對(duì)目前無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)汽車(chē)車(chē)體形貌進(jìn)行低成本檢測(cè)的現(xiàn)狀，采用面結(jié)構(gòu)光主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量技術(shù)提供了一種成本較低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)精度高、累積誤差小、功能完整、操作簡(jiǎn)便、易于安裝、通用性強(qiáng)、性能可靠的可滿足汽車(chē)檢測(cè)行業(yè)對(duì)汽車(chē)車(chē)體形貌進(jìn)行檢測(cè)要求的固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)。
[0004]參閱圖1至圖4，為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型所提供的固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)包括有一到四十個(gè)龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件。
[0005]龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件沿行車(chē)線方向平行等距放置，每?jī)蓚€(gè)龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件之間的平行距離不大于3米。
[0006]技術(shù)方案中所述的龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件由框架、激光投線儀與攝像機(jī)組成。
[0007]框架垂直放置在水平地面上，三組激光投線儀分別螺紋固定連接在框架的三根方形鋼管的長(zhǎng)圓形通孔中，每根方形鋼管連接的一組激光投線儀的間距相等，三組激光投線儀投射的激光投射面共面且投射方向?yàn)榭蚣艿膬?nèi)側(cè)，兩個(gè)攝像機(jī)螺紋固定對(duì)稱連接在框架的兩根等長(zhǎng)的方形鋼管內(nèi)側(cè)，兩個(gè)攝像機(jī)的攝像方向?yàn)榭蚣艿膬?nèi)側(cè)，一個(gè)攝像機(jī)螺紋固定連接在框架頂端的方形鋼管中部且攝像方向向下，三個(gè)攝像機(jī)光軸共面，且三個(gè)攝像機(jī)光軸所構(gòu)成的平面與三組激光投線儀的激光投射面不共面。
[0008]技術(shù)方案中所述的框架由三根方形鋼管和兩塊矩形板焊接而成，其中兩根等長(zhǎng)的方形鋼管底端分別與兩塊矩形板焊接，矩形板四角對(duì)稱加工四個(gè)長(zhǎng)圓形通孔，兩根等長(zhǎng)的方形鋼管長(zhǎng)度在2米到16米之間，兩根等長(zhǎng)的方形鋼管的側(cè)面分別加工兩排長(zhǎng)圓形通孔，兩根等長(zhǎng)的方形鋼管頂面分別與一根方形鋼管底面的兩端焊接連接，頂端的方形鋼管長(zhǎng)度在1.5米到12米之間，頂端的方形鋼管的頂面分別加工兩排長(zhǎng)圓形通孔。
[0009]技術(shù)方案中所述的激光投線儀投射的激光波長(zhǎng)在193納米到1064納米之間。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011](I)本實(shí)用新型采用三組激光投線儀構(gòu)成激光標(biāo)識(shí)平面，該平面與汽車(chē)車(chē)體相交可實(shí)現(xiàn)在汽車(chē)各個(gè)方向無(wú)間隔的高精度曲線，為汽車(chē)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)提供了檢測(cè)精度的保證。解決了三維重建運(yùn)動(dòng)汽車(chē)表面形貌的問(wèn)題。
[0012](2)采用一到四十個(gè)龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件沿行車(chē)線方向平行等距放置，每?jī)蓚€(gè)龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件之間的平行距離不大于3米的設(shè)計(jì)，保證在測(cè)量汽車(chē)長(zhǎng)度時(shí)可以將汽車(chē)速度進(jìn)行分段測(cè)量并進(jìn)行分段精確積分，提高了汽車(chē)長(zhǎng)度方向測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確率。
[0013](3)本實(shí)用新型的三個(gè)攝像機(jī)光軸共面，且三個(gè)攝像機(jī)光軸所構(gòu)成的平面與三組激光投線儀的激光投射面不共面，可以避免由于激光光平面與攝像機(jī)光軸重合導(dǎo)致光平面在攝像機(jī)像平面投影為零導(dǎo)致測(cè)量失準(zhǔn)的情況。
[0014](4)本實(shí)用新型的激光投線儀投射的激光波長(zhǎng)在193納米到1064納米之間，既可以在可見(jiàn)光范圍進(jìn)行測(cè)量，也可在紅外和紫外范圍內(nèi)測(cè)量，可以滿足不同使用條件的不同要求，適應(yīng)性更強(qiáng)。
[0015](5)本實(shí)用新型的主要零件采用標(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(cè)量?jī)x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(zhǎng)期使用中不變形，保證測(cè)量的精度，可以滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)量精度的要求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)與被測(cè)汽車(chē)的軸側(cè)圖；
[0017]圖2是固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件A的軸測(cè)圖；
[0018]圖3是固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件A的左側(cè)的框架1、激光投線儀2、攝像機(jī)3的局部放大軸測(cè)圖；
[0019]圖4是固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件A的頂部的框架1、激光投線儀2、攝像機(jī)3的局部放大軸測(cè)圖；
[0020]圖中:A.龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件，1.框架，2.激光投線儀，3.攝像機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0022]參閱圖1至圖4，固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)包括有龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件A、框架1、激光投線儀2與攝像機(jī)3。
[0023]一到四十個(gè)龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件A沿行車(chē)線方向平行等距放置，每?jī)蓚€(gè)龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件A之間的平行距離不大于3米。
[0024]龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件A由框架1、激光投線儀2與攝像機(jī)3組成。
[0025]框架I垂直放置在水平地面上，框架I由三根方形鋼管和兩塊矩形板焊接而成，其中兩根等長(zhǎng)的方形鋼管底端分別與兩塊矩形板焊接，矩形板四角對(duì)稱加工四個(gè)長(zhǎng)圓形通孔，兩根等長(zhǎng)的方形鋼管長(zhǎng)度在2米到16米之間并與地面垂直放置，兩根等長(zhǎng)的方形鋼管的側(cè)面分別加工兩排長(zhǎng)圓形通孔，兩根等長(zhǎng)的方形鋼管頂面分別與一根方形鋼管底面的兩端焊接連接，頂端的方形鋼管長(zhǎng)度在1.5米到12米之間，頂端的方形鋼管的頂面分別加工兩排長(zhǎng)圓形通孔。
[0026]三組激光投線儀2分別螺紋固定連接在框架I的三根方形鋼管的長(zhǎng)圓形通孔中，每根方形鋼管連接的一組激光投線儀2的間距相等，三組激光投線儀2投射的激光投射面共面且投射方向?yàn)榭蚣躀的內(nèi)側(cè)，激光投線儀2投射的激光波長(zhǎng)在193納米到1064納米之間。
[0027]兩個(gè)攝像機(jī)3螺紋固定對(duì)稱連接在框架I的兩根等長(zhǎng)的方形鋼管內(nèi)側(cè)，兩個(gè)攝像機(jī)3的攝像方向?yàn)榭蚣躀的內(nèi)側(cè)，一個(gè)攝像機(jī)3螺紋固定連接在框架I頂端的方形鋼管中部且攝像方向向下，三個(gè)攝像機(jī)3光軸共面，且三個(gè)攝像機(jī)3光軸所構(gòu)成的平面與三組激光投線儀2的激光投射面不共面。
[0028]固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的使用方法:將一到四十個(gè)龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件A沿行車(chē)線方向平行等距放置在汽車(chē)檢測(cè)線的地面上并用地腳螺栓固定。為所有激光投線儀上電并投射激光平面，待檢汽車(chē)勻速通過(guò)龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件A的框架1，通過(guò)攝像機(jī)3實(shí)時(shí)采集含有激光面與待檢汽車(chē)交線的圖像并傳入FPGA、DSP或ARM進(jìn)行進(jìn)行圖像濾波、圖像增強(qiáng)、光條中心提取，將提取光條中心的結(jié)果再傳入上位機(jī)，采用openGL對(duì)光條中心的結(jié)果進(jìn)行三維重現(xiàn)，最終重建汽車(chē)車(chē)體表面的形貌。
【權(quán)利要求】
1.一種固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)包括有一到四十個(gè)龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件(A)； 龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件(A)沿行車(chē)線方向平行等距放置，每?jī)蓚€(gè)龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件(A)之間的平行距離不大于3米。
2.按照權(quán)利要求1所述的固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的龍門(mén)式主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量組件㈧是由框架(I)、激光投線儀⑵與攝像機(jī)⑶組成； 框架(I)垂直放置在水平地面上，三組激光投線儀(2)分別螺紋固定連接在框架(I)的三根方形鋼管的長(zhǎng)圓形通孔中，每根方形鋼管連接的一組激光投線儀(2)的間距相等，三組激光投線儀(2)投射的激光投射面共面且投射方向?yàn)榭蚣?I)的內(nèi)側(cè)，兩個(gè)攝像機(jī)(3)螺紋固定對(duì)稱連接在框架(I)的兩根等長(zhǎng)的方形鋼管內(nèi)側(cè)，兩個(gè)攝像機(jī)(3)的攝像方向?yàn)榭蚣?I)的內(nèi)側(cè)，一個(gè)攝像機(jī)(3)螺紋固定連接在框架(I)頂端的方形鋼管中部且攝像方向向下，三個(gè)攝像機(jī)(3)光軸共面且三個(gè)攝像機(jī)(3)光軸所構(gòu)成的平面與三組激光投線儀(2)的激光投射面不共面。
3.按照權(quán)利要求2所述的固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的框架(I)由三根方形鋼管和兩塊矩形板焊接而成，其中兩根等長(zhǎng)的方形鋼管底端分別與兩塊矩形板焊接，矩形板四角對(duì)稱加工四個(gè)長(zhǎng)圓形通孔，兩根等長(zhǎng)的方形鋼管長(zhǎng)度在2米到16米之間，兩根等長(zhǎng)的方形鋼管的側(cè)面分別加工兩排長(zhǎng)圓形通孔，兩根等長(zhǎng)的方形鋼管頂面分別與一根方形鋼管底面的兩端焊接連接，頂端的方形鋼管長(zhǎng)度在1.5米到12米之間，頂端的方形鋼管的頂面分別加工兩排長(zhǎng)圓形通孔。
4.按照權(quán)利要求2所述的固定式汽車(chē)整車(chē)尺寸與形貌主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的激光投線儀(2)投射的激光波長(zhǎng)在193納米到1064納米之間。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK204177347SQ201420705935
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】徐觀, 蘇建, 張馨元, 張立斌, 陳熔, 潘洪達(dá), 劉玉梅, 戴建國(guó), 林慧英, 李曉韜, 郝照冰, 劉換平, 孫麗娜, 盧雪 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)