一種機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)，屬于車(chē)輛測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。該機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)系統(tǒng)包括第一激光成像裝置、第二激光成像裝置和數(shù)據(jù)處理裝置，所述第一激光成像裝置設(shè)置在檢測(cè)區(qū)域的一側(cè)，所述第二激光成像裝置設(shè)置在所述檢測(cè)區(qū)域的另一側(cè)，所述第一激光成像裝置和所述第二激光成像裝置均與所述數(shù)據(jù)處理裝置耦合。相比于現(xiàn)有的機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)不僅提高了測(cè)量的效率，降低了測(cè)量成本，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)第一激光成像裝置和第二激光成像裝置的采樣頻率增加采樣數(shù)據(jù)，有效地提高了機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量結(jié)果的精度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及車(chē)輛測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，機(jī)動(dòng)車(chē)超載超限已經(jīng)成為影響人們生命財(cái)產(chǎn)安全的突出問(wèn)題。為了盡量避免機(jī)動(dòng)車(chē)超載超限情況，機(jī)動(dòng)車(chē)的外廓尺寸包括機(jī)動(dòng)車(chē)的寬度、高度及長(zhǎng)度的檢測(cè)尤為重要。目前的機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量方式包括兩種，一種是采用人工測(cè)量方式，一種是通過(guò)激光測(cè)距傳感器采集機(jī)動(dòng)車(chē)的外廓尺寸數(shù)據(jù)。然而，人工測(cè)量方式的隨機(jī)誤差較大且費(fèi)時(shí)費(fèi)力不安全。此外，激光測(cè)距傳感器成本高，故障率高，采樣點(diǎn)較少，不利于提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)，以改善上述問(wèn)題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)，包括:第一激光成像裝置、第二激光成像裝置和數(shù)據(jù)處理裝置。所述第一激光成像裝置設(shè)置在檢測(cè)區(qū)域的一側(cè)，所述第二激光成像裝置設(shè)置在所述檢測(cè)區(qū)域的另一側(cè)，所述第一激光成像裝置和所述第二激光成像裝置均與所述數(shù)據(jù)處理裝置耦合。所述第一激光成像裝置用于發(fā)出第一激光平面投射到以預(yù)設(shè)速度通過(guò)所述檢測(cè)區(qū)域的待測(cè)車(chē)輛的表面形成第一激光線并采集所述第一激光線的圖像。所述第二激光成像裝置用于發(fā)出第二激光平面投射到所述待測(cè)車(chē)輛的表面形成第二激光線并采集所述第二激光線的圖像。所述數(shù)據(jù)處理裝置用于處理所述第一激光線的圖像和所述第二激光線的圖像獲得所述待測(cè)車(chē)輛的寬度和高度。
[0006]在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述第一激光成像裝置包括第一激光投射儀和第一攝像機(jī)，所述第二激光成像裝置包括第二激光投射儀和第二攝像機(jī)，所述第一攝像機(jī)及所述第二攝像機(jī)均與所述數(shù)據(jù)處理裝置耦合。所述第一激光投射儀用于發(fā)出第一激光平面投射到以預(yù)設(shè)速度通過(guò)所述檢測(cè)區(qū)域的待測(cè)車(chē)輛的表面形成第一激光線。所述第二激光投射儀用于發(fā)出第二激光平面投射到所述待測(cè)車(chē)輛的表面形成第二激光線。所述第一攝像機(jī)用于采集所述待測(cè)車(chē)輛表面形成的所述第一激光線的圖像，將所述第一激光線的圖像發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理裝置。所述第二攝像機(jī)用于采集所述待測(cè)車(chē)輛表面形成的所述第二激光線的圖像，將所述第二激光線的圖像發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理裝置。
[0007]在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述檢測(cè)區(qū)域一側(cè)的第一立柱和第三立柱及設(shè)置在所述檢測(cè)區(qū)域另一側(cè)的第二立柱和第四立柱，所述第一立柱和所述第二立柱相對(duì)設(shè)置，所述第三立柱和所述第四立柱相對(duì)設(shè)置，所述第一激光投射儀設(shè)置在所述第一立柱上，所述第二激光投射儀設(shè)置在所述第二立柱上，所述第一攝像機(jī)設(shè)置在所述第三立柱上，所述第二攝像機(jī)設(shè)置在所述第四立柱上。
[0008]在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，所述第一激光投射儀、所述第二激光投射儀、所述第一攝像機(jī)及所述第二攝像機(jī)距離地面的高度為5?6米。
[0009]在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)還包括第三激光成像裝置，所述第三激光成像裝置設(shè)置在所述檢測(cè)區(qū)域的一側(cè)，所述第三激光成像裝置與所述數(shù)據(jù)處理裝置耦合。所述第三激光成像裝置用于發(fā)出第三激光平面投射到以所述預(yù)設(shè)速度通過(guò)所述檢測(cè)區(qū)域的所述待測(cè)車(chē)輛一側(cè)的車(chē)輪側(cè)面形成第三激光線，獲得所述車(chē)輪側(cè)面的第三激光線的圖像。此時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理裝置還用于處理所述第三激光線的圖像，結(jié)合所述第一激光線的圖像以及所述第二激光線的圖像的處理結(jié)果獲得所述待測(cè)車(chē)輛的長(zhǎng)度并還原所述待測(cè)車(chē)輛的外廓三維圖形。
[0010]在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述第三激光成像裝置包括用于發(fā)出水平方向的第三激光平面投射到以所述預(yù)設(shè)速度通過(guò)所述檢測(cè)區(qū)域的所述待測(cè)車(chē)輛一側(cè)的車(chē)輪側(cè)面形成第三激光線的第三激光投射儀和用于采集所述車(chē)輪側(cè)面形成的所述第三激光線的圖像的第三攝像機(jī)，所述第三攝像機(jī)與所述數(shù)據(jù)處理裝置耦合。
[0011]在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述檢測(cè)區(qū)域一側(cè)的第五立柱，所述第三激光投射儀和所述第三攝像機(jī)均設(shè)置在所述第五立柱上。
[0012]在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，所述第三激光投射儀距離地面的高度為10厘米。
[0013]在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，所述第一激光線與所述第二激光線平行。
[0014]在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，所述第一激光線與所述第二激光線均與所述檢測(cè)區(qū)域的長(zhǎng)度方向垂直。本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)第一激光成像裝置采集待測(cè)車(chē)輛表面形成的第一激光線的圖像，通過(guò)第二激光成像裝置采集待測(cè)車(chē)輛表面形成的第二激光線的圖像， 通過(guò)數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)上述圖像進(jìn)行處理得到待測(cè)車(chē)輛的寬度和高度。相比于現(xiàn)有的機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)不僅提高了測(cè)量的效率，降低了測(cè)量成本，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)第一激光成像裝置和第二激光成像裝置的采樣頻率增加采樣數(shù)據(jù)，有效地提高了機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量結(jié)果的精度。
[0015]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下?！靖綀D說(shuō)明】

[0016]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0017]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)的安裝示意圖；
[0018]圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例， 都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。[0021 ]應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
[0022]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“左”、“右”、“豎直”、“水平” 等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0023]此外，術(shù)語(yǔ)“水平”、“豎直”、“垂直”等術(shù)語(yǔ)并不表示要求部件絕對(duì)水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對(duì)“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。
[0024]在本實(shí)用新型的描述中，還需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“安裝”、“耦合”應(yīng)做廣義理解。所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些通信接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0025]目前的機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量方式包括兩種，一種是采用人工測(cè)量方式，一種是通過(guò)激光測(cè)距傳感器采集機(jī)動(dòng)車(chē)的外廓尺寸數(shù)據(jù)。然而，人工測(cè)量方式的隨機(jī)誤差較大且費(fèi)時(shí)費(fèi)力不安全。此外，激光測(cè)距傳感器成本高，故障率高，采樣點(diǎn)較少，不利于提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0026]鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)。所述機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)包括第一激光成像裝置、第二激光成像裝置和數(shù)據(jù)處理裝置。所述第一激光成像裝置設(shè)置在檢測(cè)區(qū)域的一側(cè)，所述第二激光成像裝置設(shè)置在所述檢測(cè)區(qū)域的另一側(cè)。第一激光成像裝置發(fā)出第一激光平面投射到以預(yù)設(shè)速度通過(guò)所述檢測(cè)區(qū)域的待測(cè)車(chē)輛的表面形成第一激光線并采集第一激光線的圖像。第二激光成像裝置發(fā)出第二激光平面投射到所述待測(cè)車(chē)輛的表面形成第二激光線并采集所述第二激光線的圖像。數(shù)據(jù)處理裝置可以是計(jì)算機(jī)，也可以是一種具有數(shù)據(jù)處理功能的集成電路芯片。
[0027]本實(shí)施例中，第一激光成像裝置包括第一激光投射儀和第一攝像機(jī)，第二激光成像裝置包括第二激光投射儀和第二攝像機(jī)。需要說(shuō)明的是，第一激光成像裝置和第二激光成像裝置也可以是集成有激光投射模塊和成像模塊的裝置。
[0028]具體的，本機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)中，第一激光成像裝置和第二激光成像裝置的安裝方式可以為:
[0029]如圖1所示，圖1中的空心箭頭方向?yàn)闄z測(cè)區(qū)域的行車(chē)方向。待測(cè)車(chē)輛200以預(yù)設(shè)速度沿行車(chē)方向進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域，其中，預(yù)設(shè)速度可以?xún)?yōu)選為3-5千米/小時(shí)。檢測(cè)區(qū)域的兩側(cè)分別設(shè)置有第一立柱311、第二立柱312、第三立柱313和第四立柱314。第一立柱311和第三立柱313均位于檢測(cè)區(qū)域的一側(cè)，第二立柱312和第四立柱314均位于檢測(cè)區(qū)域的另一側(cè)。其中，第一立柱311和第二立柱312相對(duì)設(shè)置，第三立柱313和第四立柱314相對(duì)設(shè)置。第一激光投射儀111設(shè)置在第一立柱311上，第二激光投射儀121設(shè)置在第二立柱312上，第一攝像機(jī) 112設(shè)置在第三立柱313上，第二攝像機(jī)122設(shè)置在第四立柱314上。優(yōu)選的，第一激光投射儀 111、第二激光投射儀121、第一攝像機(jī)112及第二攝像機(jī)122距離地面的高度為5?6米。
[0030]需要說(shuō)明的是，以上所述的安裝方式僅為本實(shí)用新型實(shí)施例的優(yōu)選安裝方式，在能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，第一激光投射儀111、第二激光投射儀 121、第一攝像機(jī)112及第二攝像機(jī)122也可以采用其它安裝方式。
[0031]如圖2所示，本機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)100中，第一激光成像裝置110所包括的第一攝像機(jī)112及第二激光成像裝置120所包括的第二攝像機(jī)122均與數(shù)據(jù)處理裝置140耦合。 其中，第一激光投射儀111用于發(fā)出第一激光平面投射到以預(yù)設(shè)速度通過(guò)所述檢測(cè)區(qū)域的待測(cè)車(chē)輛200的表面形成第一激光線。第二激光投射儀121用于發(fā)出第二激光平面投射到所述待測(cè)車(chē)輛200的表面形成第二激光線。需要說(shuō)明的是，第一激光平面和第二激光平面均為多條不同方向的激光光束組成的平面。為了提高測(cè)量結(jié)果的精度，優(yōu)選的，第一激光線與第二激光線平行，且第一激光線與第二激光線均垂直于檢測(cè)區(qū)域的長(zhǎng)度方向。需要說(shuō)明的是， 檢測(cè)區(qū)域的長(zhǎng)度方向?yàn)闄z測(cè)區(qū)域的行車(chē)方向。當(dāng)然，第一激光線與第二激光線也可以不完全垂直于檢測(cè)區(qū)域的長(zhǎng)度方向，可以稍微傾斜。[〇〇32]第一攝像機(jī)112用于采集待測(cè)車(chē)輛200表面形成的第一激光線的圖像并發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置140。第二攝像機(jī)122用于采集待測(cè)車(chē)輛200表面形成的第二激光線的圖像并發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置140。由于車(chē)身對(duì)激光的反射率較高，因此，第一攝像機(jī)112和第二攝像機(jī)122采集到的圖像中的激光線較為明顯。需要說(shuō)明的是，第一攝像機(jī)112和第二攝像機(jī)122 發(fā)送的圖像可以為第一攝像機(jī)112和第二攝像機(jī)122以相同的采樣頻率拍攝的照片，也可以是視頻。為了提尚米樣頻率，上述圖像優(yōu)選為視頻，第一攝像機(jī)112和第二攝像機(jī)122米集視頻的幀速率相等，且第一攝像機(jī)112與第二攝像機(jī)122在數(shù)據(jù)處理裝置140的控制下同時(shí)開(kāi)始開(kāi)啟和關(guān)閉。[〇〇33]具體的，數(shù)據(jù)處理裝置140獲取到第一攝像機(jī)112和第二攝像機(jī)122發(fā)送的數(shù)據(jù)后， 按照預(yù)設(shè)幀間隔對(duì)第一攝像機(jī)112拍攝的視頻進(jìn)行分幀處理獲得第一圖像幀序列，按照所述預(yù)設(shè)幀間隔對(duì)第二攝像機(jī)122拍攝的視頻進(jìn)行分幀處理獲得第二圖像幀序列。所述第一圖像幀序列的每一幀圖像均包含第一激光線，所述第二圖像幀序列的每一幀圖像均包含第二激光線。[〇〇34]第一圖像幀序列的圖像數(shù)量和第二圖像幀序列中的圖像數(shù)量由第一攝像機(jī)112和第二攝像機(jī)122采集視頻的幀速率以及第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)的持續(xù)時(shí)間決定。例如，第一攝像機(jī)112和第二攝像機(jī)122采集視頻的幀速率均為35幀/秒，視頻的持續(xù)時(shí)間為10 秒時(shí)，視頻幀圖像序列中的視頻幀圖像的數(shù)量為350。另外，第一圖像幀序列按照?qǐng)D像在第一攝像機(jī)112拍攝的視頻中出現(xiàn)的時(shí)間先后順序排列，第二圖像幀序列按照?qǐng)D像在第二攝像機(jī)122拍攝的視頻圖像中出現(xiàn)的時(shí)間先后順序排列。
[0035]進(jìn)一步的，對(duì)第一圖像幀序列和第二圖像幀序列中的每一幀圖像進(jìn)行處理，獲取第一圖像幀序列的每一幀圖像中的第一激光線在檢測(cè)區(qū)域所在的世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，獲取第二圖像幀序列的每一幀圖像中的第二激光線在檢測(cè)區(qū)域所在的世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。 其中，對(duì)第一圖像幀序列和第二圖像幀序列中的每一幀圖像進(jìn)行處理的具體方式可以為: 對(duì)第一圖像幀序列和第二圖像幀序列中的每一幀圖像進(jìn)行二值化處理，分別提取第一圖像幀序列內(nèi)圖像中第一激光線的輪廓和第二圖像幀序列內(nèi)圖像中第二激光線的輪廓。例如， 可以通過(guò)邊緣檢測(cè)算法提取第一激光線和第二激光線的輪廓。需要說(shuō)明的是，由于第一激光線和第二激光線存在一定的寬度，可以通過(guò)圖像處理方法查找第一激光線輪廓的中心線以及第二激光線輪廓的中心線，分別得到第一激光線輪廓的中心線上各點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系下的第一坐標(biāo)及第二激光線輪廓的中心線上各點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系下的第二坐標(biāo)。[〇〇36]數(shù)據(jù)處理裝置140中預(yù)先存儲(chǔ)有經(jīng)過(guò)標(biāo)定后的第一攝像機(jī)112的第一投影變換模型和第二攝像機(jī)122的第二投影變換模型。根據(jù)第一投影變換模型將所得到的第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為上述世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，根據(jù)第二投影變換模型將所得到的第二坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為上述世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。其中，世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸方向分別為檢測(cè)區(qū)域的寬度方向(X軸)、長(zhǎng)度方向(Y軸)及高度方向(Z軸)。第一攝像機(jī)112和第二攝像機(jī)122在同一時(shí)刻采集到的車(chē)身圖像中的激光線共同對(duì)應(yīng)了待測(cè)車(chē)輛200—個(gè)橫截面邊緣的輪廓線。因此，按照預(yù)設(shè)規(guī)則對(duì)第一圖像幀序列的第i幀圖像所含的第一激光線在世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)和第二圖像幀序列中的第i幀圖像所含的第二激光線在世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)進(jìn)行處理即可以得到待測(cè)車(chē)輛 200—個(gè)橫截面的輪廓線坐標(biāo)，i為正整數(shù)。其中，所述橫截面為垂直于待測(cè)車(chē)輛200長(zhǎng)度方向的截面。[〇〇37]需要說(shuō)明的是，由于待測(cè)車(chē)輛200表面形成的第一激光線和第二激光線在車(chē)身的上表面具有重疊部分。本實(shí)施例中，上述預(yù)設(shè)規(guī)則可以為:預(yù)先設(shè)置一條基準(zhǔn)線，所述基準(zhǔn)線為檢測(cè)車(chē)道的中心線，其X坐標(biāo)為固定值;根據(jù)所述基準(zhǔn)線選取第一圖像幀序列的第i幀圖像所含的第一激光線在世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)和第二圖像幀序列中的第i幀圖像所含的第二激光線在世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)作為待測(cè)車(chē)輛200的相應(yīng)橫截面的輪廓線坐標(biāo)。[〇〇38]具體的，假設(shè)沿待測(cè)車(chē)輛200的行進(jìn)方向，第一激光投射儀111及第一攝像機(jī)112位于檢測(cè)車(chē)道的基準(zhǔn)線左側(cè)，第一激光投射儀111及第一攝像機(jī)112位于檢測(cè)車(chē)道的基準(zhǔn)線右側(cè)，且檢測(cè)車(chē)道的基準(zhǔn)線右側(cè)的X坐標(biāo)值大于基準(zhǔn)線的X坐標(biāo)值，而基準(zhǔn)線的X坐標(biāo)值大于基準(zhǔn)線左側(cè)的X坐標(biāo)值。此時(shí)，對(duì)于位于所述基準(zhǔn)線左側(cè)的橫截面輪廓線的坐標(biāo)，可以選取第一圖像幀序列內(nèi)的圖像中第一激光線在世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)中X坐標(biāo)值小于基準(zhǔn)線的X坐標(biāo)值的坐標(biāo);對(duì)于位于所述基準(zhǔn)線右側(cè)的橫截面輪廓線的坐標(biāo)，可以選取第二圖像幀序列內(nèi)的圖像中第二激光線在世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)中X坐標(biāo)值大于或等于基準(zhǔn)線的X坐標(biāo)值的坐標(biāo)。
[0039]因此，根據(jù)第一圖像幀序列及第二圖像幀序列中的不同幀圖像，可以得到待測(cè)車(chē)輛200的多個(gè)橫截面的輪廓線坐標(biāo)。由于機(jī)動(dòng)車(chē)的后視鏡通常不計(jì)入機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸的測(cè)量中，因此，剔除待測(cè)車(chē)輛200的多個(gè)橫截面的輪廓線坐標(biāo)中對(duì)應(yīng)于后視鏡區(qū)域的坐標(biāo)，即可以得到待測(cè)車(chē)輛200的寬度和高度。例如，可以根據(jù)多個(gè)橫截面的輪廓線坐標(biāo)求得待測(cè)車(chē)輛200的最大寬度和最大高度。由機(jī)動(dòng)車(chē)的具體構(gòu)造可知，待測(cè)車(chē)輛200的最大寬度對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)即為后視鏡所在位置。數(shù)據(jù)處理裝置140中可以預(yù)先存儲(chǔ)后視鏡區(qū)域的坐標(biāo)范圍，剔除所述坐標(biāo)范圍內(nèi)的坐標(biāo)后，即可以根據(jù)剩余的輪廓線坐標(biāo)得到待測(cè)車(chē)輛200的寬度和高度。 [〇〇40]需要說(shuō)明的是，所述多個(gè)橫截面的輪廓線坐標(biāo)的Y坐標(biāo)值為定值。因此，要進(jìn)一步還原待測(cè)車(chē)輛200的外廓三維圖形，需要求得相鄰兩個(gè)橫截面之間的間距，從而獲得待測(cè)車(chē)輛200的多個(gè)橫截面的輪廓線坐標(biāo)在Y軸上的相對(duì)位置。
[0041]因此，為了進(jìn)一步測(cè)量待測(cè)車(chē)輛200的長(zhǎng)度并還原待測(cè)車(chē)輛200的外廓三維圖形， 如圖3所示，所述機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)100還包括第三激光成像裝置130,所述第三激光成像裝置130設(shè)置在所述檢測(cè)區(qū)域的一側(cè)。第三激光成像裝置130發(fā)出水平方向的第三激光平面投射到以預(yù)設(shè)速度通過(guò)檢測(cè)區(qū)域的待測(cè)車(chē)輛200—側(cè)的車(chē)輪210側(cè)面形成第三激光線。 并進(jìn)一步采集車(chē)輪210側(cè)面形成的第三激光線的圖像發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置140。此時(shí)，所述數(shù)據(jù)處理裝置140還用于處理所述第三激光線的圖像以獲得第一激光成像裝置110和第二激光成像裝置120所采集的相鄰兩幀圖像所對(duì)應(yīng)的待測(cè)車(chē)輛200橫截面之間的間距。根據(jù)該間距及第一激光成像裝置110和第二激光成像裝置120所采集的含有激光線的車(chē)身圖像的數(shù)量即可以得到待測(cè)車(chē)輛200的長(zhǎng)度。進(jìn)一步，將上述測(cè)得的待測(cè)車(chē)輛200的多個(gè)橫截面的輪廓線坐標(biāo)與上述相鄰兩個(gè)橫截面的間距結(jié)合，即可還原待測(cè)車(chē)輛200的外廓三維圖形。
[0042]當(dāng)然，除了上述長(zhǎng)度測(cè)量方式外，本實(shí)施例也可以通過(guò)紅外光幕傳感器和激光定位開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)待測(cè)車(chē)輛200長(zhǎng)度測(cè)量。需要說(shuō)明的是，在測(cè)量精度要求不高的情況下，第三激光平面也可以稍微傾斜于水平方向，即第三激光線不完全平行于所述檢測(cè)區(qū)域的長(zhǎng)度方向。[〇〇43]本實(shí)施例中，第三激光成像裝置130包括第三激光投射儀131和第三攝像機(jī)132。當(dāng)然。第三激光成像裝置130也可以是集成有激光投射模塊和成像模塊的裝置。
[0044]具體的，第三激光成像裝置130的安裝方式可以為:如圖1所示，檢測(cè)區(qū)域的一側(cè)設(shè)置有第五立柱315。第五立柱315可以與第一立柱311和第三立柱313同側(cè)，也可以與第二立柱312和第四立柱314同側(cè)。第三激光投射儀131和第三攝像機(jī)132設(shè)置在第五立柱315上。優(yōu)選的，第三激光投射儀131距離地面的高度為10厘米。[〇〇45]如圖3所示，第三激光成像裝置130所包括的第三攝像機(jī)132與數(shù)據(jù)處理裝置140耦合。待測(cè)車(chē)輛200以預(yù)設(shè)速度通過(guò)檢測(cè)區(qū)域，第三激光投射儀131發(fā)出水平方向的第三激光平面投射到待測(cè)車(chē)輛200—側(cè)的車(chē)輪210側(cè)面形成第三激光線。第三攝像機(jī)132采集車(chē)輪210 側(cè)面形成的第三激光線的圖像并發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置140。需要說(shuō)明的是，由于車(chē)輪210側(cè)面的輪盤(pán)區(qū)域?qū)す獾姆瓷渎矢哂谲?chē)身對(duì)激光的反射率，因此，第三攝像機(jī)132采集的圖像中車(chē)輪210側(cè)面的輪盤(pán)區(qū)域有較明顯的激光線，即圖像中輪盤(pán)區(qū)域內(nèi)的激光線部分的灰度與其它部分相比具有明顯差異。
[0046]為了較準(zhǔn)確的獲得待測(cè)車(chē)輛200的多個(gè)橫截面的輪廓線坐標(biāo)在Y軸上的相對(duì)位置， 第一攝像機(jī)112、第二攝像機(jī)122和第三攝像機(jī)132的采樣頻率相同。當(dāng)?shù)谝粩z像機(jī)112、第二攝像機(jī)122和第三攝像機(jī)132采集的圖像均為視頻圖像時(shí)，第一攝像機(jī)112、第二攝像機(jī)122 及第三攝像機(jī)132的視頻采集幀速率相同。[〇〇47]數(shù)據(jù)處理裝置140獲取到第三攝像機(jī)132發(fā)送的數(shù)據(jù)后，按照上述預(yù)設(shè)幀間隔對(duì)第三攝像機(jī)132拍攝的視頻圖像進(jìn)行分幀處理獲得第三圖像幀序列。所述第三圖像幀序列內(nèi)的每一幀圖像均包含投射有第三激光線的車(chē)輪210。分別提取第三圖像幀序列中每一幀圖像中投射在車(chē)輪210側(cè)面的第三激光線輪廓。由于第三激光線存在一定的寬度，可以通過(guò)圖像處理方法定位第三激光線輪廓的中心線位置，分別得到第三激光線輪廓的中心線上各點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系下的第三坐標(biāo)。根據(jù)第三坐標(biāo)進(jìn)一步查找第三激光線輪廓的中心線上的中心點(diǎn)作為參考點(diǎn)。根據(jù)數(shù)據(jù)處理裝置140中預(yù)先存儲(chǔ)的第三投影變換模型將參考點(diǎn)在圖像坐標(biāo)系下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為上述世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。對(duì)第三圖像幀序列內(nèi)的每一幀圖像進(jìn)行上述處理即可以得到第三圖像幀序列內(nèi)的每一幀圖像中的參考點(diǎn)在上述世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。
[0048]假設(shè)第一圖像幀序列中的第i幀圖像和第二圖像幀序列中的第i幀圖像對(duì)應(yīng)待測(cè)車(chē)輛200的第一橫截面，第一圖像幀序列中的第i + 1幀圖像和第二圖像幀序列中的第i+1幀圖像對(duì)應(yīng)待測(cè)車(chē)輛200的第二橫截面。此時(shí)，第三圖像幀序列中的相鄰兩幀圖像中參考點(diǎn)位的Y坐標(biāo)值之差的絕對(duì)值即為第一橫截面與第二橫截面之間的間距。[〇〇49]需要說(shuō)明的是，由于待測(cè)車(chē)輛200—側(cè)的車(chē)輪210通常不止一個(gè)，因此，第三圖像幀序列內(nèi)的某些圖像中所包含的投射有第三激光線的車(chē)輪210可能不同或有多個(gè)。當(dāng)根據(jù)第三圖像幀序列中的當(dāng)前圖像獲取到的參考點(diǎn)坐標(biāo)有多個(gè)時(shí)，只選取其中一個(gè)參考點(diǎn)坐標(biāo)， 且需要保證每一幀圖像選定的參考點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)應(yīng)同一個(gè)車(chē)輪210。當(dāng)相鄰兩幀圖像中所包含的投射有第三激光線的車(chē)輪210不同時(shí)，根據(jù)靠后的一幀圖像得到的參考點(diǎn)坐標(biāo)后，需要對(duì)該參考點(diǎn)坐標(biāo)的Y坐標(biāo)值進(jìn)行修正，即將該參考點(diǎn)坐標(biāo)的Y坐標(biāo)值加上兩個(gè)車(chē)輪210之間的軸距。
[0050]進(jìn)一步根據(jù)第三圖像幀序列中的相鄰兩幀圖像中參考點(diǎn)的Y坐標(biāo)值之差的絕對(duì)值以及第一圖像幀序列中的圖像數(shù)量或第二圖像幀序列中的圖像數(shù)量即可以得到待測(cè)車(chē)輛 200的長(zhǎng)度。例如，當(dāng)?shù)谌龍D像幀序列中的相鄰兩幀圖像中參考點(diǎn)的Y坐標(biāo)值之差的絕對(duì)值為0.04米，第一圖像幀序列中含有第一激光線的車(chē)身圖像數(shù)量為500時(shí)，待測(cè)車(chē)輛200的長(zhǎng)度為20米。
[0051]另外，結(jié)合上述測(cè)得的待測(cè)車(chē)輛200的多個(gè)橫截面的輪廓線坐標(biāo)以及相鄰兩個(gè)橫截面在Y軸方向上的間距即可以還原待測(cè)車(chē)輛200的外廓三維圖形。[〇〇52]具體的，第三激光成像裝置130采集到的相鄰兩幀圖像中參考點(diǎn)的Y坐標(biāo)值之差的絕對(duì)值即為所獲得的待測(cè)車(chē)輛200相鄰兩個(gè)橫截面的輪廓線在Y軸方向上的間距。將初始時(shí)刻第一激光成像裝置110采集到的待測(cè)車(chē)輛200表面形成的第一激光線的圖像和第二激光成像裝置120采集到的待測(cè)車(chē)輛200表面形成的第二激光線的圖像共同對(duì)應(yīng)的待測(cè)車(chē)輛 200橫截面的邊緣輪廓線的Y坐標(biāo)替換為預(yù)先設(shè)置的初始值，根據(jù)所得到的相鄰兩個(gè)橫截面的輪廓線在Y軸方向上的間距，更新后續(xù)每一個(gè)橫截面的輪廓線坐標(biāo)的Y坐標(biāo)值，從而根據(jù)更新后的待測(cè)車(chē)輛200的多個(gè)橫截面的輪廓線坐標(biāo)即可以還原待測(cè)車(chē)輛200的外廓三維圖形。其中，所述初始值可以預(yù)先存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)處理裝置140中，也可以通過(guò)數(shù)據(jù)處理裝置140外接的輸入輸出裝置輸入。[〇〇53]因此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)100的工作流程可以為: [〇〇54]待測(cè)車(chē)輛200進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域之前，開(kāi)啟第一激光投射儀111、第二激光投射儀121和第三激光投射儀131，第一激光投射儀111發(fā)出的第一激光平面投射到地面上形成第一激光線，第二激光投射儀121發(fā)出的第二激光平面也投射到地面上形成第二激光線。同步開(kāi)啟第一攝像機(jī)112、第二攝像機(jī)122和第三攝像機(jī)132，第一攝像機(jī)112和第二攝像機(jī)122分別采集第一激光線和第二激光線的圖像并發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置140。根據(jù)上述投影變換模型還原圖像中的第一激光線在上述世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)和第二激光線在上述世界坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，此時(shí)，第一激光線和第二激光線在世界坐標(biāo)系下的Z軸坐標(biāo)即為地面的Z軸坐標(biāo)。理想情況下，地面的Z軸坐標(biāo)為0。
[〇〇55]待測(cè)車(chē)輛200以預(yù)設(shè)速度進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域，第一激光投射儀111發(fā)出的第一激光平面投射到車(chē)身表面形成第一激光線，第二激光投射儀121發(fā)出的第二激光平面投射到車(chē)身表面形成第二激光線。第一攝像機(jī)112采集待測(cè)車(chē)輛200表面形成的第一激光線的圖像發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置140,第二攝像機(jī)122采集待測(cè)車(chē)輛200表面形成的第二激光線的圖像發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置140。當(dāng)車(chē)輪210進(jìn)入第三激光投射儀131發(fā)出的第三激光平面的作用區(qū)域時(shí)，第三激光投射儀131發(fā)出的第三激光平面投射到待測(cè)車(chē)輛200—側(cè)的車(chē)輪210側(cè)面，在車(chē)輪210側(cè)面形成第三激光線。第三攝像機(jī)132采集車(chē)輪210側(cè)面形成的第三激光線的圖像發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置140。
[〇〇56]數(shù)據(jù)處理裝置140對(duì)第一攝像機(jī)112發(fā)送的第一激光線的圖像、第二攝像機(jī)122發(fā)送的第二激光線的圖像、第三攝像機(jī)132發(fā)送的第三激光線的圖像進(jìn)行處理，得到待測(cè)車(chē)輛 200的長(zhǎng)度、寬度、高度及待測(cè)車(chē)輛200的外廓三維圖形。
[〇〇57]綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)第一激光成像裝置110采集待測(cè)車(chē)輛200表面形成的第一激光線的圖像，第二激光成像裝置120采集待測(cè)車(chē)輛200表面形成的第二激光線的圖像，第三激光成像裝置130采集車(chē)輪210側(cè)面形成的第三激光線的圖像，通過(guò)數(shù)據(jù)處理裝置140對(duì)上述圖像進(jìn)行處理得到待測(cè)車(chē)輛200的寬度、高度、長(zhǎng)度以及待測(cè)車(chē)輛200的外廓三維圖像。相比于現(xiàn)有的機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)100不僅提高了測(cè)量的效率，降低了測(cè)量成本，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)第一激光成像裝置110、第二激光成像裝置120及第三激光成像裝置130的采樣頻率增加采樣數(shù)據(jù)，有效地提高了機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量結(jié)果的精度。
[0058]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)動(dòng)車(chē)外廓尺寸測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括:數(shù)據(jù)處理裝置、第一激光成像裝 置和第二激光成像裝置，所述第一激光成像裝置設(shè)置在檢測(cè)區(qū)域的一側(cè)，所述第二激光成 像裝置設(shè)置在所述檢測(cè)區(qū)域的另一側(cè)，所述第一激光成像裝置和所述第二激光成像裝置均 與所述數(shù)據(jù)處理裝置耦合；所述第一激光成像裝置包括用于發(fā)出第一激光平面投射到以預(yù)設(shè)速度通過(guò)所述檢測(cè) 區(qū)域的待測(cè)車(chē)輛的表面形成第一激光線的第一激光投射儀和用于采集所述待測(cè)車(chē)輛表面 形成的所述第一激光線的圖像的第一攝像機(jī)，所述第二激光成像裝置包括用于發(fā)出第二激 光平面投射到所述待測(cè)車(chē)輛的表面形成第二激光線的第二激光投射儀和用于采集所述待 測(cè)車(chē)輛表面形成的所述第二激光線的圖像的第二攝像機(jī)，所述第一攝像機(jī)及所述第二攝像 機(jī)均與所述數(shù)據(jù)處理裝置耦合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述檢測(cè)區(qū)域一側(cè)的第一立 柱和第三立柱及設(shè)置在所述檢測(cè)區(qū)域另一側(cè)的第二立柱和第四立柱，所述第一立柱和所述 第二立柱相對(duì)設(shè)置，所述第三立柱和所述第四立柱相對(duì)設(shè)置，所述第一激光投射儀設(shè)置在 所述第一立柱上，所述第二激光投射儀設(shè)置在所述第二立柱上，所述第一攝像機(jī)設(shè)置在所 述第三立柱上，所述第二攝像機(jī)設(shè)置在所述第四立柱上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一激光投射儀、所述第二激光投射 儀、所述第一攝像機(jī)及所述第二攝像機(jī)距離地面的高度為5?6米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于發(fā)出第三激光平面投射到以所 述預(yù)設(shè)速度通過(guò)所述檢測(cè)區(qū)域的所述待測(cè)車(chē)輛一側(cè)的車(chē)輪側(cè)面形成第三激光線并采集所 述車(chē)輪側(cè)面的所述第三激光線的圖像的第三激光成像裝置，所述第三激光成像裝置設(shè)置在 所述檢測(cè)區(qū)域的一側(cè)，所述第三激光成像裝置與所述數(shù)據(jù)處理裝置耦合。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三激光成像裝置包括用于發(fā)出水平 方向的第三激光平面投射到以所述預(yù)設(shè)速度通過(guò)所述檢測(cè)區(qū)域的所述待測(cè)車(chē)輛一側(cè)的車(chē) 輪側(cè)面形成所述第三激光線的第三激光投射儀和用于采集所述車(chē)輪側(cè)面形成的所述第三 激光線的圖像的第三攝像機(jī)，所述第三攝像機(jī)與所述數(shù)據(jù)處理裝置耦合。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置在所述檢測(cè)區(qū)域一側(cè)的第五立 柱，所述第三激光投射儀和所述第三攝像機(jī)均設(shè)置在所述第五立柱上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三激光投射儀距離地面的高度為10 厘米。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一激光線與所述第二激光線平行。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一激光線與所述第二激光線均與所 述檢測(cè)區(qū)域的長(zhǎng)度方向垂直。
【文檔編號(hào)】G01B11/02GK205718871SQ201620561397
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日
【發(fā)明人】廖小鵬, 王金斌, 廖宜珍, 王幫軍
【申請(qǐng)人】合肥市極點(diǎn)科技有限公司