改進(jìn)的自標(biāo)定多相機(jī)定位系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】改進(jìn)的自標(biāo)定多相機(jī)定位系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年8月19 日提交的題為“Improved Self-Calibrating Mult1-Camera Alignment System”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/867 ,276的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)被整體以弓I用方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]實(shí)施例總體上涉及機(jī)器視覺(jué)車(chē)輪定位系統(tǒng)和方法，并且更具體涉及具有可移動(dòng)相機(jī)的機(jī)器視覺(jué)定位系統(tǒng)，所述可移動(dòng)相機(jī)連續(xù)自標(biāo)定它們相對(duì)于車(chē)輛安裝標(biāo)靶的位置。
【背景技術(shù)】
[0004]使用可移動(dòng)相機(jī)和附接到車(chē)輪的標(biāo)靶的機(jī)器視覺(jué)車(chē)輛定位系統(tǒng)是已知的。這些標(biāo)靶由相機(jī)進(jìn)行觀察，使得為指定的定位操作而獲得的圖像數(shù)據(jù)可被用于計(jì)算車(chē)輛定位角，以通過(guò)用戶(hù)界面、通常是計(jì)算機(jī)監(jiān)視器顯示。先前的系統(tǒng)實(shí)施方式包括用于連接各相機(jī)的剛性梁，使得它們相對(duì)于彼此的位置和定向可被確定和依靠為是不變的。后來(lái)的系統(tǒng)實(shí)施方式被引入，其包括使用沒(méi)有剛性連接到彼此的相機(jī)，而是使用單獨(dú)的相機(jī)/標(biāo)靶系統(tǒng)來(lái)連續(xù)標(biāo)定一個(gè)用于觀察車(chē)輛安裝標(biāo)靶的相機(jī)相對(duì)于另一個(gè)的位置。這類(lèi)系統(tǒng)在美國(guó)專(zhuān)利5，724,743; 5,535，522;6,931，340;6,959,253;和 6,968,282 中描述了，所有這些專(zhuān)利都被引用方式并入本文。
[0005]基于相機(jī)的車(chē)輪定位儀系統(tǒng)通常在大型集裝箱中進(jìn)行海運(yùn)并且由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的技術(shù)人員安裝。該系統(tǒng)通常包括由單一技術(shù)人員不能容易地和安全地搬運(yùn)的零件，通常需要客戶(hù)或第二個(gè)技術(shù)人員的幫助。例如，這些定位系統(tǒng)包括相機(jī)支撐結(jié)構(gòu)，用于允許相機(jī)根據(jù)需要進(jìn)行定位和導(dǎo)向，以合并入包括被附接到車(chē)輪的標(biāo)靶在內(nèi)的視域。相機(jī)支撐結(jié)構(gòu)通常包括被固定到地面從而穩(wěn)固地支撐相機(jī)的某一類(lèi)型的實(shí)體基座或梁。一些定位系統(tǒng)使用使相機(jī)之間的距離和定向永久固定的實(shí)體水平梁，而其他系統(tǒng)使用實(shí)體豎直梁和沿著梁移動(dòng)的相機(jī)，這是為了使標(biāo)靶保持處于相機(jī)視域內(nèi)所必須的。給定了對(duì)最大車(chē)輛尺寸的約束，相機(jī)支撐梁很長(zhǎng)很重使得在安裝過(guò)程中對(duì)于一個(gè)人來(lái)說(shuō)搬運(yùn)很困難。需要利用由一個(gè)人能夠容易搬運(yùn)的零件的、更加模塊化的安裝方法。
[0006]另外，每個(gè)安裝場(chǎng)地都在車(chē)間環(huán)境的物理限制方面面臨著特殊挑戰(zhàn)，包括電力和地板空間的可用性。特定車(chē)間的空間局限性和電力可用位置制造了大的、不靈活系統(tǒng)所不能解決的問(wèn)題。
[0007]—旦安裝完成，系統(tǒng)通常被固定到地板，并且不能被終端用戶(hù)輕易重新定位或調(diào)節(jié)。因此，需要這樣的定位系統(tǒng):在需要的時(shí)候其能夠被終端用戶(hù)安全且容易地移動(dòng)，并且具有在不物理地移動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)的情況下進(jìn)行輕微調(diào)節(jié)的靈活性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]—個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可包括一種便攜式車(chē)輛定位系統(tǒng)，其包括一對(duì)基座塔體組件，每個(gè)基座塔體組件包括基腳，能夠可拆除地附接到基腳的頂部部分以從所述基腳大體豎直向上延伸的柱形塔體，和被安裝成沿著塔體的長(zhǎng)度移動(dòng)的相機(jī)包(pod)。該系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)處理器，用于處理來(lái)自相機(jī)包的圖像數(shù)據(jù)，并且具有無(wú)線通訊裝置。第一個(gè)相機(jī)包包括用于捕獲安裝于車(chē)輛上的第一標(biāo)靶的圖像數(shù)據(jù)的第一相機(jī)，與第一相機(jī)以固定不變的關(guān)系設(shè)置的標(biāo)定標(biāo)靶，和用于與數(shù)據(jù)處理器的無(wú)線通訊裝置通信的無(wú)線通訊裝置。第二個(gè)相機(jī)包包括用于捕獲安裝于車(chē)輛上的第二標(biāo)靶的圖像數(shù)據(jù)的第二相機(jī)，與第二相機(jī)以固定不變的關(guān)系設(shè)置以捕獲標(biāo)定標(biāo)靶的圖像的標(biāo)定相機(jī)，和用于與數(shù)據(jù)處理器的無(wú)線通訊裝置通信的無(wú)線通訊裝置?；w組件分別能夠由用戶(hù)單獨(dú)移動(dòng);并且每個(gè)基腳在其頂部部分附近包括手動(dòng)操作的夾具，所述手動(dòng)操作的夾具用于在多個(gè)位置中的一個(gè)位置中將塔體以可拆除的方式固定地附接到基腳，使得相機(jī)包至基腳的定向是角度可調(diào)節(jié)的，以允許相機(jī)包水平轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]實(shí)施例可還包括一種便攜式車(chē)輛定位系統(tǒng)，其包括一對(duì)基座塔體組件，每個(gè)基座塔體組件包括基腳，能夠可拆除地附接到基腳的頂部部分以從所述基腳大體豎直向上延伸的柱形塔體，和被安裝成沿著塔體的長(zhǎng)度移動(dòng)的相機(jī)包。該系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)處理器，用于處理來(lái)自相機(jī)包的圖像數(shù)據(jù)，并且具有無(wú)線通訊裝置。第一個(gè)相機(jī)包包括用于捕獲安裝于車(chē)輛上的第一標(biāo)靶的圖像數(shù)據(jù)的第一相機(jī)，與第一相機(jī)以固定不變的關(guān)系設(shè)置的標(biāo)定標(biāo)靶，和用于與數(shù)據(jù)處理器的無(wú)線通訊裝置通信的無(wú)線通訊裝置。第二個(gè)相機(jī)包包括用于捕獲安裝于車(chē)輛上的第二標(biāo)靶的圖像數(shù)據(jù)的第二相機(jī)，與第二相機(jī)以固定不變的關(guān)系設(shè)置以捕獲標(biāo)定標(biāo)靶的圖像的標(biāo)定相機(jī)，和用于與數(shù)據(jù)處理器的無(wú)線通訊裝置通信的無(wú)線通訊裝置。每個(gè)基腳包括被電連接到其相機(jī)包以供應(yīng)用于操作其相機(jī)包所需的所有電力的電源，每個(gè)電源具有電池。
[0010]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，所公開(kāi)的主題的各實(shí)施例的目的和優(yōu)勢(shì)從下面的描述變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]下面參考附圖詳細(xì)描述各實(shí)施例，其中類(lèi)似的參考數(shù)字表示類(lèi)似的元件。附圖不必須按比例繪制。在有利的情況下，一些特征可能沒(méi)有說(shuō)明以幫助說(shuō)明下面的特征。
[0012]圖1A是傳統(tǒng)的3D機(jī)動(dòng)車(chē)輛定位系統(tǒng)的示意性俯視平面圖。
[0013]圖1B是圖1A的定位系統(tǒng)的立柱元件的示意圖。
[0014]圖2是以圖示方式示意出根據(jù)不同實(shí)施例的示例性定位系統(tǒng)的正面透視圖。
[0015]圖3是圖2的定位系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0016]圖4是圖2的定位系統(tǒng)的后面透視圖。
[00?7 ]圖5A和5B是以圖示方式示意出根據(jù)不同實(shí)施例的示例性相機(jī)包的透視圖。
[0018]圖5C是以圖示方式示意出根據(jù)不同實(shí)施例的相機(jī)包的示例性滑艙的透視圖。
[0019]圖6是以圖示方式示意出根據(jù)不同實(shí)施例的示例性基座塔體組件的透視圖。
[0020]圖7A-F是以圖示方式示意出根據(jù)不同實(shí)施例的示例性相機(jī)包驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的視圖。
[OO21 ]圖8A和8B是以圖示方式示意出根據(jù)不同實(shí)施例的示例性?shī)A具的透視圖。
[0022]圖9A和9B分別是以圖示方式示意出根據(jù)不同實(shí)施例的示例性便攜式底座的透視圖和側(cè)視圖。
[0023]圖10是以圖示方式示意出根據(jù)不同實(shí)施例的示例性?？空镜耐敢晥D。
【具體實(shí)施方式】
[0024]應(yīng)理解在這里介紹的原理在應(yīng)用中不被限制于在下面的說(shuō)明中闡述的或在附圖中示意的結(jié)構(gòu)或部件布置的細(xì)節(jié)。這些原理可體現(xiàn)在其它實(shí)施例中并且以多種方式實(shí)踐或進(jìn)行。而且，應(yīng)理解，在這里使用的措辭和術(shù)語(yǔ)用于說(shuō)明目的不應(yīng)認(rèn)為是限制。
[0025]本公開(kāi)描述了包括旨在改進(jìn)安裝的安全性、靈活性和功能性的增加特征的基于相機(jī)的定位儀系統(tǒng)。根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，多件式支撐梁被提供，用于減小相機(jī)支撐梁的最大重量，使得梁能夠由單一人員更安全地搬運(yùn)。
[0026]根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)方面，通過(guò)提供可輕易移動(dòng)的相機(jī)支撐梁組件，定位儀系統(tǒng)被制成為便攜式的，該組件可被快速且安全地從一個(gè)車(chē)間月臺(tái)移動(dòng)到另一個(gè)車(chē)間月臺(tái)，而不需要工廠技術(shù)人員介入，來(lái)提供重新定位和標(biāo)定服務(wù)。作為本公開(kāi)的另一相關(guān)方面，?？空颈惶峁?例如，在每個(gè)可能進(jìn)行車(chē)輛定位的車(chē)間月臺(tái)處)，這樣，從一個(gè)月臺(tái)到另一個(gè)月臺(tái)重新定位定位儀相機(jī)支撐可以快速地進(jìn)行，并且一旦根據(jù)預(yù)期進(jìn)行了定位這些支撐即被牢固地保持在位。因?yàn)殡娫床遄⒉皇窃谲?chē)間的所有位置都可用，所以在某些實(shí)施例中?？空颈惶峁╇娏途W(wǎng)絡(luò)連接(例如，以太網(wǎng)連接)，這樣，?？肯鄼C(jī)支撐組件的動(dòng)作還建立必要的電力和通訊連接。
[0027]本公開(kāi)的另一方面針對(duì)為了適應(yīng)異常大或異常小的車(chē)輛而對(duì)相機(jī)視域具有的微小調(diào)整要求。允許在不移動(dòng)整個(gè)相機(jī)支撐梁組件的情況下進(jìn)行小視域調(diào)節(jié)的機(jī)構(gòu)提供。鎖定機(jī)構(gòu)被提供，用于在獲得了適當(dāng)視野的情況下緊固相機(jī)位置。
[0028]電力必須被供應(yīng)至沿著相機(jī)支撐梁豎直移動(dòng)的相機(jī)組件。在本公開(kāi)的另一個(gè)方面中，帶有卷繞電纜的導(dǎo)絲被提供來(lái)實(shí)現(xiàn)此任務(wù)。
[0029]為了保持相機(jī)的視域包含車(chē)輪安裝的標(biāo)靶，各相機(jī)必須在多個(gè)豎直相機(jī)支撐梁上同步移動(dòng)。當(dāng)車(chē)輛被在升降器上提升時(shí)，希望移動(dòng)相