固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)，旨在解決無法實(shí)現(xiàn)汽車在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)利用面結(jié)構(gòu)光主動(dòng)視覺完成汽車形貌尺寸測(cè)量重建的問題。固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)主要由龍門式主動(dòng)視覺測(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整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)。
【專利說明】固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車工業(yè)領(lǐng)域的檢驗(yàn)設(shè)備，更具體的說，它涉及一種固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]為保證汽車的安全行駛，合理快速的檢測(cè)汽車的超載超限和尺寸改裝，進(jìn)行汽車車體形貌尺寸的測(cè)量是汽車檢測(cè)領(lǐng)域的主要檢測(cè)項(xiàng)目之一。目前，對(duì)汽車尺寸的測(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)量成本過高，不能適應(yīng)檢測(cè)汽車形貌系統(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)成本過高，同樣成為限制汽車形貌檢測(cè)的瓶頸。采用主動(dòng)視覺汽車車體形貌尺寸進(jìn)行測(cè)量，通過攝像機(jī)采集汽車圖像進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整車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)瓶頸并成為汽車形貌測(cè)量的代表性技術(shù)。因此，采用固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)汽車的尺寸形貌進(jìn)行動(dòng)態(tài)重建對(duì)汽車工業(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]本發(fā)明針對(duì)目前無法實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)汽車車體形貌進(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檢測(cè)行業(yè)對(duì)汽車車體形貌進(jìn)行檢測(cè)要求的固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)。
[0004]參閱圖1至圖4，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(shí)現(xiàn)。本發(fā)明所提供的固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)包括有一到四十個(gè)龍門式主動(dòng)視覺測(cè)量組件。
[0005]龍門式主動(dòng)視覺測(cè)量組件沿行車線方向平行等距放置，每?jī)蓚€(gè)龍門式主動(dòng)視覺測(cè)量組件之間的平行距離不大于3米。
[0006]技術(shù)方案中所述的龍門式主動(dòng)視覺測(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)長圓形通孔，兩根等長的方形鋼管長度在2米到16米之間，兩根等長的方形鋼管的側(cè)面分別加工兩排長圓形通孔，兩根等長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在193納米到1064納米之間。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
[0011](I)本發(fā)明采用三組激光投線儀構(gòu)成激光標(biāo)識(shí)平面，該平面與汽車車體相交可實(shí)現(xiàn)在汽車各個(gè)方向無間隔的高精度曲線，為汽車運(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)汽車表面形貌的問題。
[0012](2)采用一到四十個(gè)龍門式主動(dòng)視覺測(cè)量組件沿行車線方向平行等距放置，每?jī)蓚€(gè)龍門式主動(dòng)視覺測(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)量汽車長度時(shí)可以將汽車速度進(jìn)行分段測(cè)量并進(jìn)行分段精確積分，提高了汽車長度方向測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確率。
[0013](3)本發(fā)明的三個(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)本發(fā)明的激光投線儀投射的激光波長在193納米到1064納米之間，既可以在可見光范圍進(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(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，能夠在長期使用中不變形，保證測(cè)量的精度，可以滿足國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)量精度的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)與被測(cè)汽車的軸側(cè)圖；
[0017]圖2是固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)的龍門式主動(dòng)視覺測(cè)量組件A的軸測(cè)圖；
[0018]圖3是固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)的龍門式主動(dòng)視覺測(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是固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)的龍門式主動(dòng)視覺測(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.龍門式主動(dòng)視覺測(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)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0022]參閱圖1至圖4，固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)包括有龍門式主動(dòng)視覺測(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)龍門式主動(dòng)視覺測(cè)量組件A沿行車線方向平行等距放置，每?jī)蓚€(gè)龍門式主動(dòng)視覺測(cè)量組件A之間的平行距離不大于3米。
[0024]龍門式主動(dòng)視覺測(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)長圓形通孔，兩根等長的方形鋼管長度在2米到16米之間并與地面垂直放置，兩根等長的方形鋼管的側(cè)面分別加工兩排長圓形通孔，兩根等長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]固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)的使用方法:將一到四十個(gè)龍門式主動(dòng)視覺測(cè)量組件A沿行車線方向平行等距放置在汽車檢測(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，待檢汽車勻速通過龍門式主動(dòng)視覺測(cè)量組件A的框架1，通過攝像機(jī)3實(shí)時(shí)采集含有激光面與待檢汽車交線的圖像并傳入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)，最終重建汽車車體表面的形貌。
【權(quán)利要求】
1.一種固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)包括有一到四十個(gè)龍門式主動(dòng)視覺測(cè)量組件(A)； 龍門式主動(dòng)視覺測(cè)量組件(A)沿行車線方向平行等距放置，每?jī)蓚€(gè)龍門式主動(dòng)視覺測(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所述的固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的龍門式主動(dòng)視覺測(cè)量組件(A)是由框架(I)、激光投線儀(2)與攝像機(jī)(3)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所述的固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(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)長圓形通孔，兩根等長的方形鋼管長度在2米到16米之間，兩根等長的方形鋼管的側(cè)面分別加工兩排長圓形通孔，兩根等長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圓形通孔。
4.按照權(quán)利要求2所述的固定式汽車整車尺寸與形貌主動(dòng)視覺測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的激光投線儀(2)投射的激光波長在193納米到1064納米之間。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK104330030SQ201410673507
【公開日】2015年2月4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, 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)