本發(fā)明涉及車輛測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種車輛外廓尺寸測量方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

《營運車輛綜合性能要求和檢測方法》的整車整備檢測項目中要求對汽車尺寸參數(shù)進行檢測，車輛的結(jié)構(gòu)不得任意改造，車輛整車尺寸參數(shù)的檢測是運行安全性檢測的重要內(nèi)容之一。

傳統(tǒng)的車輛外廓尺寸測量方案主要有紅外數(shù)字光幕法和二維激光雷達測量法。其中，紅外數(shù)字光幕法的測量原理簡單，成本低。二維激光雷達測量法測量外廓尺寸的精度勉強能夠滿足國標y要求的1％測量誤差。然而，上述兩種方案要求檢測工位的長度至少為最長車輛長度的2倍。對于一些車輛檢測站點，尤其是室內(nèi)測量的站點，利用上述方案進行測量時，對場地的改動較大，并且場地利用率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對傳統(tǒng)車輛測量方案要求測量場地較長的問題，提供一種車輛外廓尺寸測量方法及系統(tǒng)。

一種車輛外廓尺寸測量方法，包括：

在車輛停放在檢測工位后，獲取位于所述車輛周圍的多臺三維掃描裝置分別對所述車輛分別進行掃描得到的各第一點云數(shù)據(jù)；并且，所有所述三維掃描裝置的位置分布方式應(yīng)保證所述車輛的所有部位均能被掃描到；

將所有所述第一點云數(shù)據(jù)進行配準得到車輛點云；

根據(jù)所述車輛點云計算所述車輛的外廓尺寸。

在其中一個實施例中，將所有所述第一點云數(shù)據(jù)進行配準得到車輛點云的步驟包括：

獲取能夠反映各所述三維掃描裝置的機體坐標系之間轉(zhuǎn)換關(guān)系的標定數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述標定數(shù)據(jù)將所有所述第一點云數(shù)據(jù)進行配準得到所述車輛點云。

在其中一個實施例中，所述標定數(shù)據(jù)的計算方法包括：

在車輛未進入檢測工位前，獲取各所述三維掃描裝置分別對所述檢測工位掃描得到的第二點云數(shù)據(jù)；其中，所述檢測工位上設(shè)有多個標定點；

根據(jù)所述標定點將各所述第二點云數(shù)據(jù)進行配準，從而得到各所述三維掃描裝置掃描的點云數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換到同一指定坐標系下需相乘的標定矩陣；

并且，根據(jù)所述標定數(shù)據(jù)將所有所述第一點云數(shù)據(jù)進行配準得到所述車輛點云的步驟為：

將各所述三維掃描裝置掃描的所述第一點云數(shù)據(jù)和各自對應(yīng)的所述標定矩陣相乘，從而得到所述車輛點云。

在其中一個實施例中，根據(jù)所述標定點將各所述第二點云數(shù)據(jù)進行配準，從而得到各所述三維掃描裝置掃描的點云數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換到同一指定坐標系下需相乘的標定矩陣的步驟包括：

獲取用戶輸入的設(shè)定數(shù)量個標定點在各所述第二點云數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二反射強度圖像中的位置信息、用戶輸入的所述設(shè)定數(shù)量個標定點在世界坐標系下的第一坐標值；

根據(jù)各所述位置信息得出所述設(shè)定數(shù)量個標定點在各所述三維掃描裝置機體坐標系下的第二坐標值，并得出各所述第二坐標值轉(zhuǎn)換為所述第一坐標值需相乘的第一轉(zhuǎn)換矩陣；

分別從各所述第二點云數(shù)據(jù)提取出包括所有所述標定點的第三點云數(shù)據(jù)，并利用匹配算法分別計算各轉(zhuǎn)換至世界坐標系下的第三點云數(shù)據(jù)配準至其中一個轉(zhuǎn)換至世界坐標系下的第三點云數(shù)據(jù)分別對應(yīng)的第二轉(zhuǎn)換矩陣；

對于各所述三維掃描裝置，將各自對應(yīng)的所述第一轉(zhuǎn)換矩陣乘以各自對應(yīng)的所述第二轉(zhuǎn)換矩陣得到各自對應(yīng)的所述標定矩陣。

在其中一個實施例中，在根據(jù)所述車輛點云計算所述車輛的外廓尺寸的步驟之前，所述方法還包括：

通過校準標志線計算各所述三維掃描裝置對應(yīng)的修正矩陣；所述校準標志線位于所述檢測工位外側(cè)；所述修正矩陣能夠反映各所述三維掃描裝置當前的姿態(tài)相對于掃描并得到所述第二點云數(shù)據(jù)時的姿態(tài)而發(fā)生的變化；

根據(jù)所述修正矩陣對所述車輛點云進行修正。

在其中一個實施例中，通過校準標志線計算各所述三維掃描裝置對應(yīng)的修正矩陣的步驟包括：

對于任一所述三維掃描裝置，將掃描的所述第一點云數(shù)據(jù)對應(yīng)的第一反射強度圖像與掃描的所述第二點云數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二反射強度圖像進行對比，從而得出能夠反映所述第一反射圖像中的校準標志線相對于所述第二反射強度圖像中的校準標志線發(fā)生的變化的所述修正矩陣。

一種車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)，包括控制裝置及多臺三維掃描裝置；各所述三維掃描裝置分別與所述控制裝置連接；并且，各所述三維掃描裝置均放置于所述檢測工位周圍；

所述控制裝置用于執(zhí)行上述的車輛外廓尺寸測量方法。

在其中一個實施例中，所述三維掃描裝置的數(shù)量為兩臺或兩臺以上。

在其中一個實施例中，所述車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)還包括交換機；所述交換機分別與所述各所述三維掃描裝置、所述控制裝置連接。

在其中一個實施例中，所述車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)還包括多臺攝像機、紅外觸發(fā)裝置、打印機及顯示裝置；各所述攝像機分別與所述交換機連接；所述紅外觸發(fā)裝置、所述打印機、所述顯示裝置分別與所述控制裝置連接；

所述攝像機用于拍攝車輛的圖像和/或視頻，并將拍攝的數(shù)據(jù)通過所述交換機上傳至所述控制裝置；所述紅外觸發(fā)裝置用于在檢測到車輛進入所述檢測工位后，觸發(fā)所述車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)開始對所述車輛進行掃描和測量；所述打印機用于打印紙質(zhì)報告；所述顯示裝置用于顯示工作狀態(tài)、測量結(jié)果、車牌號中的一種或兩種以上。

上述車輛外廓尺寸測量方法及系統(tǒng)具有的有益效果為：該車輛外廓尺寸測量方法及系統(tǒng)中，在車輛停放在檢測工位后，獲取位于車輛周圍的多臺三維掃描裝置對車輛分別進行掃描得到的各第一點云數(shù)據(jù)，之后將所有第一點云數(shù)據(jù)進行配準得到車輛點云，最后根據(jù)車輛點云計算車輛的外廓尺寸。因此，該車輛外廓尺寸測量方法及系統(tǒng)用來對靜止的車輛進行測量，檢測工位只需要能夠容納最長的車輛即可，從而節(jié)約了土地資源，可有效降低檢測站點的運營成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他實施例的附圖。

圖1為一實施例提供的車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為由圖1所示實施例的車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)中的控制裝置執(zhí)行的車輛外廓尺寸測量方法的流程圖；

圖3為圖2所示實施例的車輛外廓尺寸測量方法中步驟s400的其中一種具體流程圖；

圖4為關(guān)于圖2所示實施例的車輛外廓尺寸測量方法中標定數(shù)據(jù)的其中一種獲取方式流程圖；

圖5為圖4所示實施例的步驟s200的其中一種具體流程圖；

圖6為圖2所示實施例的車輛外廓尺寸測量方法的其中一種具體流程圖；

圖7為圖1所示實施例的車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)的其中一種測量場地布置示意圖；

圖8為圖1所示實施例的車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)的另一種測量場地布置示意圖；

圖9為圖1所示實施例的車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)的另一種測量場地布置示意圖；

圖10為位于檢測工位周圍的一個位置的三維激光雷達對車輛進行掃描得到的點云圖像；

圖11為位于檢測工位周圍的另一個位置的三維激光雷達對車輛進行掃描得到的點云圖像。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與屬于發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

一實施例提供了一種車輛外廓尺寸測量方法，用于測量車倆的外廓尺寸，例如：車輛的長、寬、高。實施該車輛外廓尺寸測量方法的車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)請參考圖1、圖7。

車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)包括控制裝置100及多臺三維掃描轉(zhuǎn)裝置200。其中，各三維掃描裝置200分別與控制裝置100連接?？刂蒲b置100，是指具備數(shù)據(jù)處理能力的裝置，例如計算機等智能設(shè)備，其用來執(zhí)行本發(fā)明實施例提供的車輛外廓尺寸測量方法。并且，控制裝置100還用來與數(shù)據(jù)中心600進行通訊。數(shù)據(jù)中心600是用于存放車輛信息。控制裝置100可以將測量結(jié)果和車輛基本信息(例如：牌照、車頭、車身圖像等)上傳至數(shù)據(jù)中心600，數(shù)據(jù)中心600返回通過或不通過的結(jié)果。

三維掃描轉(zhuǎn)裝置200，是指可以對目標物體進行三維掃描從而得出點云數(shù)據(jù)的裝置，例如三維激光雷達。并且，各臺三維掃描裝置200均放置于檢測工位810(注：圖1中未示出，請參考圖7)周圍。檢測工位810是指對車輛進行測量時車輛需要停放的區(qū)域。請參考圖7，當車輛停放于檢測工位810后，車頭停在停車線上。

進一步地，車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)還包括交換機300。并且，交換機300分別與各三維掃描裝置200、控制裝置100連接，從而使得各三維掃描裝置200能夠通過交換機300與控制裝置100利用網(wǎng)絡(luò)進行通訊。

該車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)在運行之前，控制裝置100可以配置各三維掃描裝置200的ip地址及端口號，從而使得所有的三維掃描裝置200與控制裝置100共同組成局域網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)通訊組網(wǎng)簡單，而且傳輸距離遠，更便于車輛檢測的實施。

可以理解的是，各三維掃描裝置200與控制裝置100之間的數(shù)據(jù)傳輸方式不限于通過交換機300傳輸?shù)倪@一種方式，還可以采用其他方式進行通訊，例如：采用usb、rs232等串口方式。

另外，請繼續(xù)參考圖1，車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)還可以包括多臺攝像機400、紅外觸發(fā)裝置500、打印機700及顯示裝置(圖1中未示出)。其中，攝像機400與交換機300連接。紅外觸發(fā)裝置500、打印機700分別與控制裝置100連接。

攝像機400同樣放置于檢測工位810的周圍，其用于拍攝車輛的圖像和/或視頻，并將拍攝的數(shù)據(jù)通過交換機300上傳至控制裝置100。設(shè)置攝像機400的目的是拍攝車輛測量時的現(xiàn)場情況，用來防止測量作弊。紅外觸發(fā)裝置500放置于檢測工位810外圍，例如可以為紅外對管(即紅外線發(fā)射管與光敏接收管)，用來在檢測到車輛進入檢測工位810后，觸發(fā)車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)開始對車輛進行掃描和測量。具體地，紅外觸發(fā)裝置500可以檢測車輛是否進入檢測工位，并將檢測信號發(fā)送至控制裝置100，當控制裝置100根據(jù)檢測信號判斷車輛進入檢測工位810后，控制各臺三維掃描裝置200開始進行掃描以便于控制裝置100根據(jù)掃描結(jié)果計算車輛的外廓尺寸，且控制裝置100還可以控制其他相應(yīng)設(shè)備(例如攝像機400)開始運行。打印機700用于打印紙質(zhì)報告。因此，控制裝置100還可以將車輛的測量結(jié)果通過打印機700打印出來。顯示裝置可以放于車輛前方，用于顯示工作狀態(tài)、測量結(jié)果、車牌號中的一種或兩種以上，從而便于實時查看。

可以理解的是，車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)不限于上述情況，例如上述紅外觸發(fā)裝置500、打印機700及顯示裝置根據(jù)實際情況也可以省略。

接下來將介紹本發(fā)明實施例提供的車輛外廓尺寸測量方法，請參考圖2，包括以下內(nèi)容。

步驟s300，在車輛停放在檢測工位810后，獲取位于車輛周圍的多臺三維掃描裝置100分別對車輛進行掃描得到的各第一點云數(shù)據(jù)。并且，所有三維掃描裝置100的位置分布方式應(yīng)保證車輛的所有部位均能被掃描到。

其中，第一點云數(shù)據(jù)屬于點云數(shù)據(jù)。當紅外觸發(fā)裝置500檢測到車輛進入檢測工位810后，向控制裝置100發(fā)送檢測信號，控制裝置100接收到該檢測信號后控制各三維掃描裝置200開始對車輛進行掃描。當各三維掃描裝置200掃描完成后，將各自掃描到的第一點云數(shù)據(jù)發(fā)送至控制裝置100。若三維掃描裝置200為三維激光雷達，請參考圖10和圖11，這兩幅點云圖像為位于檢測工位810周圍的兩個不同位置的三維激光雷達分別對車輛進行掃描得到的點云數(shù)據(jù)對應(yīng)的圖像。另外，所有三維掃描裝置200的位置分布方式應(yīng)保證車輛的所有部位均能被掃描到，從而保證最終能夠得到車輛完整的點云數(shù)據(jù)。關(guān)于各三維掃描裝置200的位置分布方式詳見以下內(nèi)容。

具體地，三維掃描裝置200的數(shù)量可以為兩臺或兩臺以上。因此，對于不同車長的車輛，可以采用相應(yīng)數(shù)量的三維掃描裝置200進行掃描。請參考圖7，定義相互垂直的x軸和y軸，且車輛的車身與x軸平行。另外，定義沿平行于y軸的直線分布、并位于檢測工位810兩側(cè)的兩個區(qū)域分別為第一區(qū)域820和第二區(qū)域830。因此，當車輛停放于檢測工位810后，以車輛的前進方向為前方，第一區(qū)域820、第二區(qū)域830則分別位于車輛的右側(cè)、左側(cè)。換言之，在圖7中，第一區(qū)域820、第二區(qū)域830分別位于檢測工位810的上方、下方?？梢岳斫獾氖?，第一區(qū)域820、第二區(qū)域830的位置也可以按照相反的方式設(shè)置。

另外，若三維掃描裝置100的數(shù)量為兩臺，請參考圖8，則兩臺三維掃描裝置100(分別記為l1、l2)分別放置于第一區(qū)域820、第二區(qū)域830，且均位于檢測工位810的外圍。另外，這兩臺三維掃描裝置100之間連接的線段傾斜于x軸。具體地，這兩臺三維掃描裝置100之間沿x軸的距離可以介于8米至10米之間。并且，這兩臺三維掃描裝置100各自所在的位置可以在車輛的其中一條對角線上。另外，各三維掃描裝置200可以分別掃描180度。在上述情況下，該車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)可以測量車長為7米以下的車輛。

若三維掃描裝置100的數(shù)量為三臺，請參考圖7，則第一臺三維掃描裝置100(記為l1)放置于第二區(qū)域830，第二臺和第三臺三維掃描裝置100(分別記為l2、l3)分別放置于第一區(qū)域820的兩側(cè)，并且第一臺三維掃描裝置100在第一區(qū)域820的投影位于第二臺和第三臺三維掃描裝置100之間。具體地，第二臺三維掃描裝置100的x軸坐標值小于檢測工位810上各點中的最小的x軸坐標值，第三臺三維掃描裝置100的x軸坐標值大于檢測工位810上各點中的最大的x軸坐標值。另外，各三維掃描裝置200可以分別掃描180度?；谏鲜鲈O(shè)置方式，第一臺三維掃描裝置100可以掃描車輛的車頂和相應(yīng)位置的車身部分，第二臺三維掃描裝置100可以掃描車輛的車頭以及相應(yīng)位置的車身部分，第三臺三維掃描裝置100可以掃描車輛的車尾及以及相應(yīng)位置的車身部分。并且，該車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)可以測量車長為15米以下的車輛。

若三維掃描裝置100的數(shù)量為四臺，請參考圖9，則第一臺和第三臺三維掃描裝置100(分別記為l1、l3)分別位于第一區(qū)域820，第二臺和第四臺三維掃描裝置100(分別記為l2、l4)分別位于第二區(qū)域830，并且第二臺三維掃描裝置100在第一區(qū)域820的投影位于第一臺和第三臺三維掃描裝置100之間，第三臺三維掃描裝置100在第二區(qū)域830的投影位于第二臺和第四臺三維掃描裝置100之間。具體地，第一臺三維掃描裝置100的x軸坐標值小于檢測工位810上各點中的最小的x軸坐標值，第四臺三維掃描裝置100的x軸坐標值大于檢測工位810上各點中的最大的x軸坐標值。并且，按照第一臺三維掃描裝置100、第二臺三維掃描裝置100、第三臺三維掃描裝置100、第四臺三維掃描裝置100的順序，相鄰兩臺三維掃描裝置100之間在x軸的距離均介于7米至8米之間。另外，各三維掃描裝置200可以分別掃描180度?；谏鲜鲈O(shè)置方式，該車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)可以測量車長為22米以下的車輛。

步驟s400，將所有第一點云數(shù)據(jù)進行配準得到車輛點云。

其中，將所有第一點云數(shù)據(jù)進行配準是指將所有第一點云數(shù)據(jù)通過點云配準方法轉(zhuǎn)換到同一個坐標系下，從而拼接為完整的車輛點云。

步驟s700，根據(jù)上述車輛點云計算車輛的外廓尺寸。

該步驟中，可以先對車輛點云進行濾波，以濾除孤立噪聲點和干擾對象，從而得到只包括車輛的點云，提高測量精度。另外，可以對車輛點云進行分割，從而計算車輛的外廓尺寸。

具體地，定義x軸、y軸、z軸共同組成空間直角坐標系，其中，x軸、y軸的方向如圖7所示，z軸的正向與車輛底部中心指向車輛頂部中心的方向平行。在進行切割時，可以對車輛點云用多個平行于xoz的第一平面進行切割(相當于用多個第一平面與車輛點云求交)得到多個第一輪廓點的坐標，并從這些第一輪廓點的坐標中尋找車頭各點的坐標與車尾各點的坐標，之后即可根據(jù)車頭各點與車尾各點的x軸坐標值計算出車輛的長度。例如：可以將車輛最后端所有輪廓點中x軸坐標值中的最大值減去車輛最前端所有輪廓點中x軸坐標值中的最小值，即可得出車輛的長度。

另外，可以對車輛點云利用多個平行于yoz的第二平面進行切割(相當于用多個第二平面與車輛點云求交)得到多個第二輪廓點的坐標。以車輛在運行時前進的方向為前方，從這些第二輪廓點的坐標中尋找車輛左側(cè)面上各輪廓點的坐標和車輛右側(cè)面上各輪廓點的坐標，之后即可根據(jù)車輛左側(cè)面上各輪廓點的坐標和車輛右側(cè)面上各輪廓點的坐標計算出車輛的寬度。例如：可以將車輛最右側(cè)所有輪廓點中y軸坐標值的最大值減去車輛最左側(cè)所有輪廓點中y軸坐標值中的最小值，即可得出車輛的寬度。

另外，在對車輛點云利用多個平行于xoz的第一平面進行切割后，還可以從所有第一輪廓點的坐標中尋找到車頂各輪廓點的坐標和車底各輪廓點的坐標，之后即可根據(jù)車頂各輪廓點的坐標和車底各輪廓點的坐標計算出車輛的高度。例如：可以將車頂所有輪廓點中z軸坐標值的最大值減去車底所有輪廓點中z軸坐標值中的最小值，即可得出車輛的高度。

由于傳統(tǒng)的車輛測量方法都是在車輛行駛過程中進行測量，這些測量方法不僅要求場地足夠大、地面平整度高，而且要求車輛通過時保持低速、勻速直行，否則測量誤差將大幅上升，這對駕駛員的駕駛技術(shù)和車輛本身的可控性要求較高。而實際測量中，一些卡車在低速運行時車身抖動厲害，從而使得測量精度較低。而本發(fā)明實施例提供的上述該車輛外廓尺寸測量方法對靜止的車輛進行測量，檢測工位810只需要能夠容納最長的車輛即可，故只需要紅外數(shù)字光幕法和二維激光雷達測量法一半的場地，節(jié)約了土地資源，并且對測量場地是否有坡度并無要求，另外在測量時也無需考慮車輛的運行狀態(tài)，對駕駛員的駕駛技術(shù)、車輛的可控性都沒有要求，可有效降低檢測站點的運營成本，而且提高了測量精度。

具體地，步驟s400的其中一種具體實施方式包括以下內(nèi)容，請參考圖3。

步驟s410，獲取能夠反映各三維掃描裝置200的機體坐標系之間轉(zhuǎn)換關(guān)系的標定數(shù)據(jù)。

其中，機體坐標系即儀器坐標系。各三維掃描裝置200的機體坐標系可以為：以各三維掃描裝置200為原點的笛卡爾坐標系中的三維坐標系。機體坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，例如為平移或旋轉(zhuǎn)等變換矩陣。

步驟s420，根據(jù)上述標定數(shù)據(jù)將所有第一點云數(shù)據(jù)進行配準得到車輛點云。

由于標定數(shù)據(jù)能夠反映各三維掃描裝置200的機體坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，因此，根據(jù)該標定數(shù)據(jù)即可將各三維掃描裝置200掃描的第一點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到同一坐標系下。

具體地，標定數(shù)據(jù)可以在車輛未進入檢測工位810之前進行測量。云數(shù)據(jù)拼接(或配準)的一個基本原理是通過公共區(qū)域的點云來實現(xiàn)多幅點云數(shù)據(jù)變換到統(tǒng)一坐標系下。而在該車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)中，車輛的停車區(qū)域(即檢測工位810)在沒有車輛時是多臺三維掃描裝置200掃描的公共區(qū)域。然而，在對車輛進行測量的過程中，由于多幅點云數(shù)據(jù)的公共區(qū)域只有車頂，因此不足以實現(xiàn)多幅點云數(shù)據(jù)的精確配準。故，本發(fā)明實施例在車輛未進入檢測工位810前，事先掃描檢測工位810(以下簡稱為標定過程)，從而標定出多臺三維掃描裝置200機體坐標系之間的關(guān)系(即標定數(shù)據(jù))，從而能夠在后續(xù)對車輛進行測量時，直接利用這個關(guān)系對各三維掃描裝置200掃描得到的第一點云數(shù)據(jù)進行配準。標定數(shù)據(jù)的計算方法具體詳見以下內(nèi)容，請參考圖4，

步驟s100，在車輛未進入檢測工位810前，獲取各三維掃描裝置200對檢測工位810掃描得到的第二點云數(shù)據(jù)。其中，檢測工位810上設(shè)有多個標定點。

第二點云數(shù)據(jù)同樣屬于點云數(shù)據(jù)。標定點是人工設(shè)置的標志物，目的是提供容易分辨和提取的特征點，以便于計算出各三維掃描裝置200機體坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。標定點可以用反光率較高的反光紙貼在地上，或者用白色油漆刷在地面上。

請參考圖7，a1至a6為各標定點。a1至a6的形狀可以為方形。在x軸方向上，相鄰兩個標定點之間的距離可以介于3米至5米之間，例如為4米。在y軸方向上，相鄰兩個標定點之間的距離可以介于1米至3米之間，例如為2米?？梢岳斫獾氖?，標定點的個數(shù)和位置排布方式不限于圖7的一種情況，只需保證標定點的個數(shù)大于或等于4即可。

步驟s200，根據(jù)上述標定點將各第二點云數(shù)據(jù)進行配準，從而得到各三維掃描裝置200掃描的點云數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換到同一指定坐標系下需相乘的標定矩陣。

其中，不同的三維掃描裝置200對應(yīng)不同的標定矩陣。標定矩陣例如為平移矩陣或旋轉(zhuǎn)矩陣。指定坐標系，與后續(xù)車輛測量過程中需要將所有三維掃描裝置200掃描的第一點云數(shù)據(jù)最終配準的目標坐標系保持一致。由于標定點都在檢測工位810內(nèi)，處于各三維掃描裝置200掃描的公共區(qū)域，因此根據(jù)這些標定點的坐標值即可得出各第二點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到同一指定坐標系下的標定矩陣。另外，由于各三維掃描裝置200在該車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)中所處的位置都是固定不變的，因此，該標定矩陣能夠代表各三維掃描裝置200機體坐標系之間的關(guān)系，從而能夠直接利用該標定矩陣對后續(xù)車輛測量過程中各三維掃描裝置200掃描得到的第一點云數(shù)據(jù)進行配準。

基于上述步驟s100和步驟s200，步驟s420具體為：將各三維掃描裝置200掃描的第一點云數(shù)據(jù)和各自對應(yīng)的標定矩陣相乘，從而得到車輛點云。

具體地，步驟s200的其中一種具體實施方式包括以下內(nèi)容，請參考圖5。

步驟s210，獲取用戶輸入的設(shè)定數(shù)量個標定點在各第二點云數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二反射強度圖像中的位置信息、用戶輸入的所述設(shè)定數(shù)量個標定點在世界坐標系下的第一坐標值。

該步驟利用少量個數(shù)的標定點進行粗匹配，即縮小各第二點云數(shù)據(jù)之間的旋轉(zhuǎn)和平移錯位，以提高精確配準的效率和趨向。第二反射強度圖像屬于反射強度圖像，是指直接利用激光反射強度按照第二點云數(shù)據(jù)的點云陣列形式生成的二維圖像。各三維掃描裝置200可以將第二點云數(shù)據(jù)發(fā)送至控制裝置100，控制裝置100即可將各第二點云數(shù)據(jù)以第二反射強度圖像的形式顯示出來，這時用戶即可在顯示屏幕上指定設(shè)定數(shù)量個標定點中各個標定點在第二反射強度圖像中的位置。其中，位置信息包括設(shè)定數(shù)量個標定點中各個標定點的位置。并且，不同的第二點云數(shù)據(jù)對應(yīng)不同的位置信息。第一坐標值包括設(shè)定數(shù)量個標定點中各個標定點在世界坐標系下的坐標值。設(shè)定數(shù)量個標定點例如為4個或其他數(shù)量個標定點。

步驟s220，根據(jù)各所述位置信息得出所述設(shè)定數(shù)量個標定點在各三維掃描裝置200機體坐標系下的第二坐標值，并得出各第二坐標值轉(zhuǎn)換為第一坐標值需相乘的第一轉(zhuǎn)換矩陣。

對于各第二反射強度圖像，其與各自對應(yīng)的第二點云數(shù)據(jù)均存在一一對應(yīng)的映射關(guān)系，因此根據(jù)各位置信息即可得出設(shè)定數(shù)量個標定點在各第二點云數(shù)據(jù)中的第二坐標值。對于任一三維掃描裝置200，即可通過xt＝x’(其中，x為該三維掃描裝置200對應(yīng)的第二坐標值，x’是該三維掃描裝置200對應(yīng)的第一坐標值)，得出第一轉(zhuǎn)換矩陣t。假設(shè)三維掃描裝置200的數(shù)量為三臺，則相應(yīng)得到各三維掃描裝置200的第一轉(zhuǎn)換矩陣t1、t2、t3。由此，完成了粗匹配的過程，這時利用第一轉(zhuǎn)換矩陣即可將各三維掃描裝置200掃描的點云數(shù)據(jù)都粗略轉(zhuǎn)換到世界坐標系下，但由于是粗匹配過程，因此這時還存在配準誤差。

步驟s230，分別從各所述第二點云數(shù)據(jù)得出包括所有標定點的第三點云數(shù)據(jù)，并利用匹配算法分別計算各轉(zhuǎn)換至世界坐標系下的第三點云數(shù)據(jù)配準至其中一個轉(zhuǎn)換至世界坐標系下的第三點云數(shù)據(jù)分別對應(yīng)的第二轉(zhuǎn)換矩陣。

從該步驟開始是進行精匹配的過程，即在上述粗配準的基礎(chǔ)上使點云配準誤差達到最小，從而滿足應(yīng)用的需要。其中，根據(jù)各第二點云數(shù)據(jù)得出包括所有標定點的第三點云數(shù)據(jù)的具體方式例如為：首先對各第一強度圖像進行分割，例如進行灰度閾值分割，從而提取出各第一強度圖像中所有的標定點，再根據(jù)強度圖像與點云之間的映射關(guān)系，得到各第二點云數(shù)據(jù)中包括所有標定點的點云(即第三點云數(shù)據(jù))。由于第三點云數(shù)據(jù)包括的點數(shù)量較多，因此根據(jù)第三點云數(shù)據(jù)進行配準，從而能夠提高配準的精度。匹配算法例如為icp(iterativeclosestpoint，迭代就近點)配準算法。轉(zhuǎn)換到世界坐標系下的第三點云數(shù)據(jù)，是指對于各三維掃描裝置200，將各自對應(yīng)的第三點云數(shù)據(jù)乘以各自對應(yīng)的第一轉(zhuǎn)換矩陣后得到的點云。

下面舉例說明該步驟的具體算法：假設(shè)三維掃描裝置200包括三臺(分別記為l1、l2、l3)，這三臺三維掃描裝置200分別對應(yīng)的第三點云數(shù)據(jù)為y1、y2、y3，那么將這些第三點云數(shù)據(jù)利用步驟s220得出的第一轉(zhuǎn)換矩陣(t1、t2、t3)，分別轉(zhuǎn)換為各世界坐標系下的第三點云數(shù)據(jù)，即：y1*t1、y2*t2、y3*t3。接下來，選定y1*t1為基準(這時，第一臺三維掃描裝置200對應(yīng)的第二轉(zhuǎn)換矩陣則為1)，將y2*t2向y1*t1配準得到相應(yīng)的第二轉(zhuǎn)換矩陣t2’，將y3*t3向y1*t1配準得到相應(yīng)的第二轉(zhuǎn)換矩陣t3’，至此即完成了精配準。

步驟s240，對于各三維掃描裝置200，將各自對應(yīng)的第一轉(zhuǎn)換矩陣乘以各自對應(yīng)的第二轉(zhuǎn)換矩陣得到各自對應(yīng)的標定矩陣。

同樣以上述例子進行說明，第一臺三維掃描裝置200對應(yīng)的標定矩陣為t1(注：第一臺三維掃描裝置200的第二轉(zhuǎn)換矩陣為1)；第二臺三維掃描裝置200對應(yīng)的標定矩陣為t2*t2’；第三臺三維掃描裝置200對應(yīng)的標定矩陣為t3*t3’。

可以理解的是，步驟s200的計算方式不限于圖5所示的一種情況，只要能夠根據(jù)標定點計算出各三維掃描裝置的點云數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換到同一指定坐標系下需相乘的標定矩陣即可。

進一步地，在步驟s700之前，步驟s400之后，該車輛外廓尺寸測量方法還包括以下內(nèi)容，請參考圖6。

步驟s500，通過校準標志線計算各三維掃描裝置200對應(yīng)的修正矩陣。其中，校準標志線位于檢測工位800外側(cè)。修正矩陣能夠反映各三維掃描裝置200的姿態(tài)相對于掃描并得到第二點云數(shù)據(jù)時的姿態(tài)而發(fā)生的變化。

其中，校準標志線是人工設(shè)置的標志線，請參考圖7，b1、b2為兩條校準標志線。校準標志線位于檢測工位800外側(cè)，從而保證車輛進入檢測工位800后，各三維掃描裝置200仍然能夠掃描到校準標志線。三維掃描裝置200的姿態(tài)例如包括旋轉(zhuǎn)角、俯仰角。各三維掃描裝置200的姿態(tài)相對于掃描并得到第二點云數(shù)據(jù)時的姿態(tài)而發(fā)生的變化，換言之是指，各三維掃描裝置200對車輛進行掃描時的姿態(tài)相對于之前標定過程中所處姿態(tài)而發(fā)生的變化。

由于在實際測量過程中，不確定的因素可能會導致三維掃描裝置200的機體發(fā)生轉(zhuǎn)動、固定架發(fā)生振動等現(xiàn)象，從而使得三維掃描裝置200自身的機體坐標系發(fā)生變化，這樣在對車輛進行測量時，如果繼續(xù)使用上述標定過程得出的標定矩陣來對所有的第一點云數(shù)據(jù)進行配準，則會影響配準的精確性。而由于修正矩陣可以反映出三維掃描裝置200的姿態(tài)變化(例如旋轉(zhuǎn)的角度)，就能反映出機體坐標系的變換，因此可以利用修正矩陣車輛點云進行修正，從而提高配準的精確性。

本發(fā)明實施例中，通過校準標志線計算各三維掃描裝置200對應(yīng)的修正矩陣的具體實現(xiàn)方式可以為：對于任一三維掃描裝置200，將掃描的第一點云數(shù)據(jù)對應(yīng)的第一反射強度圖像與掃描的第二點云數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二反射強度圖像進行對比，從而得出能夠反映第一反射圖像中的校準標志線相對于第二反射強度圖像中的校準標志線發(fā)生的變化的修正矩陣。

其中，第一反射強度圖像同樣屬于反射強度圖像，是指直接利用激光反射強度按照第一點云數(shù)據(jù)的點云陣列形式生成的二維圖像。并且，可以利用相關(guān)的圖像處理算法(例如：用從第二反射圖像中提取出的灰度模板在第一反射強度圖像中進行模板匹配，從而檢測出第一反射強度圖像相對于第二反射強度圖像發(fā)生的旋轉(zhuǎn)角度；或者分別提取第一反射強度圖像、第二反射強度圖像中的特征點，建立對應(yīng)關(guān)系，求得仿射變換參數(shù))來計算得出修正矩陣。由于在標定過程和車輛測量過程中，三維掃描裝置200均可以掃描到校準標志線，因此通過比較第一反射強度圖像中的校準標志線和第二反射強度圖像中的校準標志線，即可反映出三維掃描裝置200的姿態(tài)變化。

需要說明的是，修正矩陣可以直接為第一反射強度圖像中的校準標志線相對于第二反射強度圖像中的校準標志線發(fā)生的變化矩陣，或者修正矩陣也可以為根據(jù)該變化矩陣得出的能夠使得各第一點云數(shù)據(jù)準確進行配準的矩陣(例如：如果第一反射強度圖像中的校準標志線相對于第二反射強度圖像中的校準標志線逆時針旋轉(zhuǎn)了30度，那么修正矩陣則可以為順時針旋轉(zhuǎn)30度，從而消除了這一誤差)

步驟s600，根據(jù)修正矩陣對車輛點云進行修正。

該步驟中，如果修正矩陣直接為第一反射強度圖像中的校準標志線相對于第二反射強度圖像中的校準標志線發(fā)生的變化矩陣，那么在對車輛點云進行修正時，需要將該修正矩陣進行相應(yīng)處理，以轉(zhuǎn)換為能夠使得各第一點云數(shù)據(jù)準確進行配準的矩陣(如果第一反射強度圖像中的校準標志線相對于第二反射強度圖像中的校準標志線逆時針旋轉(zhuǎn)了30度，那么修正矩陣則可以為順時針旋轉(zhuǎn)30度，從而消除了這一誤差)；如果修正矩陣在步驟s500中已經(jīng)進行了處理，直接為能夠使得各第一點云數(shù)據(jù)進行精確配準的矩陣，那么該步驟即可直接將修正矩陣乘以相應(yīng)三維掃描裝置200配準后的第一點云數(shù)據(jù)即可。

需要說明的是，圖2至圖6為本發(fā)明實施例的方法的流程示意圖。應(yīng)該理解的是，雖然圖2至圖6的流程圖中的各個步驟按照箭頭的指示依次顯示，但是這些步驟并不是必然按照箭頭指示的順序依次執(zhí)行。除非本文中有明確的說明，這些步驟的執(zhí)行并沒有嚴格的順序限制，其可以以其他的順序執(zhí)行。而且，圖2至圖6中的至少一部分步驟可以包括多個子步驟或者多個階段，這些子步驟或者階段并不必然是在同一時刻執(zhí)行完成，而是可以在不同的時刻執(zhí)行，其執(zhí)行順序也不必然是依次進行，而是可以與其他步驟或者其他步驟的子步驟或者階段的至少一部分輪流或者交替地執(zhí)行。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。