CN102944175B - 滤光式车辆整车图像采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滤光式车辆整车图像采集系统，旨在克服无法实现大尺寸营运汽车整车长度方向图像一次性快速采集处理的问题。该系统包括底座(1)、滤光片座(2)、摄像机座(3)、投线仪座(4)、凸透镜座(5)、凸透镜(6)、滤光片(7)、摄像机(8)与投线仪(9)。该设计提供了一种可以自动投射标记光线并采集有效光条图像、体积小、操作简便、性能可靠、通用性强、易于安装、系统标定简单、制造成本低、精度高的可满足国家计量、质量监督部门以及生产厂家整车图像采集要求的滤光式车辆整车图像采集系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车工业领域的检测设备，更具体的说，它涉及一种滤光式车辆整车图像采集系统。
背景技术
为保证汽车的安全行驶，汽车整车尺寸的测量是汽车检测领域的主要检测项目之一。目前，对汽车尺寸的测量主要停留在手工米尺测量，效率低，精度差，工作人员劳动强度大。采用采集汽车图像进而实现整车尺寸测量的方法解决了以上技术瓶颈，然而由于营运车辆的长度方向尺寸大，摄像机镜头由于视角限制无法实现在检测线车间范围内对整车图像的全部采集，只能通过图像拼接的方式进行测量，图像拼接测量精度低，耗时长，无法适应检测线的检测节拍。另一方面，为了对整车尺寸进行识别，需要对采集的图像进行处理，并找出车辆的边缘，从含有车辆的图像中提取汽车部分需要复杂的算法和大量时间，因此，提高检测效率，设计滤光式车辆整车图像采集系统，对汽车工业检测领域的技术进步具有重要意义。
发明内容
本发明针对目前无法实现应用摄像机实现车辆整车尺寸图像采集进而完成小系统结构尺寸、高精度检测营运车辆整车尺寸的现状，提供了一种能够自动投射标记光线并采集光条图像、体积小、操作简便、性能可靠、通用性强、易于安装、系统标定简单、制造成本低、精度高的可满足国家计量、质量监督部门以及生产厂家整车图像采集要求的滤光式车辆整车图像采集系统。
参阅图1至图10，为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现。本发明所提供的滤光式车辆整车图像采集系统包括有底座、滤光片座、摄像机座、投线仪座、凸透镜座、凸透镜、滤光片、摄像机与投线仪。
底座放置在平整的地面上，两个螺栓分别穿过摄像机座的两个圆形通孔以及底座的箱体后表面的圆形通孔与螺母螺纹固定连接，摄像机放置于摄像机座顶部的矩形钢板上，螺栓自下而上穿入摄像机座顶部的矩形钢板的圆形通孔和摄像机下方的螺纹孔与摄像机螺纹固定连接，两个螺栓分别穿过投线仪座底部的圆形通孔和细长通槽及底座箱体下表面的小圆形通孔与螺母螺纹固定连接，投线仪放置于投线仪座顶部的圆孔内部，两个螺栓穿过两对同轴圆孔与另一侧的螺母螺纹固定连接并夹紧投线仪，四个螺栓分别穿过凸透镜座底部四个圆形通孔和底座的箱体下表面的小圆形通孔与螺母螺纹固定连接，圆柱形凸透镜自上而下放入凸透镜座上部的长槽中，四个螺栓穿入圆弧形钢板的四个螺纹通孔与凸透镜座螺纹连接，四个螺栓的端部顶紧凸透镜，滤光片自上而下放入滤光片座上部的长槽中，四个螺栓穿入滤光片座的侧面为U形且截面为矩形的钢板的四个螺纹通孔与滤光片座螺纹连接，四个螺栓的端部顶紧滤光片，两个螺栓分别穿过圆形通孔和底座的箱体下表面的圆孔与螺母螺纹固定连接。
技术方案中所述的底座由标准钢板和钢管焊接制成，底座底面为矩形钢板，矩形钢板四角对称加工四个圆形通孔，矩形钢板中部加工一个圆形通孔，在矩形钢板中部圆形通孔的外侧焊接一个圆柱形钢管，圆柱形钢管上表面焊接一个由五块钢板焊接而成的水平截面为梯形的箱体，箱体底面中部加工一个大圆形通孔，箱体底面加工六个小圆形通孔，箱体背面加工两个小圆形通孔。
技术方案中所述的滤光片座由标准钢板焊接而成，滤光片座的底面为矩形钢板，底面中部垂直焊接一块矩形钢板，矩形钢板上表面焊接一块侧面为U形且截面为矩形的钢板，钢板两侧各加工一个等深度的长槽，长槽深度与滤光片的高度相等，长槽的宽度大于滤光片的厚度1-5mm，在侧面为U形且截面为矩形的钢板一侧对称加工四个螺纹通孔，滤光片座的底面矩形钢板两侧对称加工两个圆形通孔。
技术方案中所述的摄像机座是由两块矩形钢板焊接而成的L型零件，摄像机座顶部的矩形钢板上加工一个圆形通孔，摄像机座下部的矩形钢板上对称加工两个圆形通孔。
技术方案中所述的投线仪座是由标准钢板加工而成的Ω型零件，投线仪座中部侧面对称加工两对同轴圆孔，投线仪座底部两侧分别加工一个圆形通孔和一个细长通槽。
技术方案中所述的凸透镜座由钢板焊接而成，凸透镜座的底面为矩形钢板，底面中部焊接一块侧面为U形且横截面为圆弧形的钢板，钢板上部两侧沿圆弧轴向各加工一个等深度的长槽，长槽深度与凸透镜的高度相等，长槽的宽度大于凸透镜的厚度1-5mm，圆弧形钢板上部内侧对称加工四个螺纹通孔，凸透镜座底面的矩形钢板四角对称加工四个圆形通孔。
本发明的有益效果是：
(1)本发明利用凸透镜采集车辆图像，可以实现对待检长度大于10米的车辆在长度方向图像的一次性采集，降低了采集图像的畸变，扩大了图像采集的范围，特别是中心部分采集车辆图像的范围，提高了图像的采集精度大提高了汽车整车尺寸检测的效率。
(2)本发明设计了滤光片、投线仪和摄像机构成的主动投影图像采集系统，利用投线仪在车体侧面投射一定波长的光平面，与车体相交后，通过滤光片过滤其他波长的光，使摄像机采集到的图像是光平面与车体的交线，通过这种方式，可以只采集对测量有用的图像信息，排除了其他干扰，提高了运算速度和测量精度。
(3)本发明的主要零件采用标准型钢进行加工，首先，标准型钢产量大，机械加工工序少，生产成本较低；其次，作为测量仪器的重要附件，采用标准型钢具有一定的强度，能够在长期使用中不变形，保证测量的精度，可以满足国家标准对测量精度的要求。
附图说明
图1是滤光式车辆整车图像采集系统的轴测图；
图2是滤光式车辆整车图像采集系统中滤光片座2和滤光片7的装配图；
图3是滤光式车辆整车图像采集系统中滤光片座2和滤光片7的左视图；
图4是滤光式车辆整车图像采集系统中投线仪座4和投线仪9的装配图；
图5是滤光式车辆整车图像采集系统中投线仪座4轴测图；
图6是滤光式车辆整车图像采集系统中凸透镜座5和凸透镜6装配图；
图7是滤光式车辆整车图像采集系统中凸透镜座5轴测图；
图8是滤光式车辆整车图像采集系统中摄像机座3和摄像机8的装配图；
图9是滤光式车辆整车图像采集系统中底座1轴测图；
图10是滤光式车辆整车图像采集系统中底座1、摄像机座3和摄像机8的装配图；
图1中：1.底座，2.滤光片座，3.摄像机座，4.投线仪座，5.凸透镜座，6.凸透镜，7.滤光片，8.摄像机，9.投线仪。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述：
参阅图1至图10，滤光式车辆整车图像采集系统包括有底座1、滤光片座2、摄像机座3、投线仪座4、凸透镜座5、凸透镜6、滤光片7、摄像机8与投线仪9。
底座1由标准钢板和钢管焊接制成，放置在平整的地面上，底座1用标准钢材制成，一是为了减轻底座1的重量，二是可以减少机械加工量，底座1底面为矩形钢板，矩形钢板四角对称加工四个圆形通孔，用于连接固定于地面的地脚螺栓，矩形钢板中部加工一个圆形通孔，在矩形钢板中部圆形通孔的外侧焊接一个圆柱形钢管，圆柱形钢管上表面焊接一个由五块钢板焊接而成的水平截面为梯形的箱体，箱体底面中部加工一个大圆形通孔，箱体底面加工六个小圆形通孔，箱体背面加工两个小圆形通孔。
滤光片座2由标准钢板焊接而成，滤光片座2的底面为矩形钢板，底面中部垂直焊接一块矩形钢板，矩形钢板上表面焊接一块侧面为U形且截面为矩形的钢板，钢板两侧各加工一个等深度的长槽，长槽深度与滤光片7的高度相等，长槽的宽度大于滤光片7的厚度1-5mm，在侧面为U形且截面为矩形的钢板一侧对称加工四个螺纹通孔，滤光片7自上而下放入滤光片座2上部的长槽中，四个螺栓穿入滤光片座2的侧面为U形且截面为矩形的钢板的四个螺纹通孔与滤光片座2螺纹连接，四个螺栓的端部顶紧滤光片7，滤光片座2的底面矩形钢板两侧对称加工两个圆形通孔，两个螺栓分别穿过圆形通孔和底座1的箱体下表面的圆孔与螺母螺纹固定连接。
摄像机座3是由两块矩形钢板焊接而成的L型零件，摄像机座3顶部的矩形钢板上加工一个圆形通孔，摄像机8放置于摄像机座3顶部的矩形钢板上，螺栓自下而上穿入摄像机座3顶部的矩形钢板的圆形通孔和摄像机8下方的螺纹孔与摄像机8螺纹固定连接，摄像机座3下部的矩形钢板上对称加工两个圆形通孔，两个螺栓分别穿过摄像机座3的两个圆形通孔以及底座1的箱体后表面的圆形通孔与螺母螺纹固定连接。
投线仪座4是由标准钢板加工而成的Ω型零件，投线仪座4中部侧面对称加工两对同轴圆孔，投线仪9放置于投线仪座4顶部的圆孔内部，两个螺栓穿过两对同轴圆孔与另一侧的螺母螺纹固定连接并夹紧投线仪9，投线仪座4底部两侧分别加工一个圆形通孔和一个细长通槽，两个螺栓分别穿过投线仪座4底部的圆形通孔和细长通槽及底座1箱体下表面的小圆形通孔与螺母螺纹固定连接。
凸透镜座5由钢板焊接而成，凸透镜座5的底面为矩形钢板，底面中部焊接一块侧面为U形且横截面为圆弧形的钢板，钢板上部两侧沿圆弧轴向各加工一个等深度的长槽，长槽深度与凸透镜6的高度相等，长槽的宽度大于凸透镜6的厚度1-5mm，圆弧形钢板上部内侧对称加工四个螺纹通孔，圆柱形凸透镜6自上而下放入凸透镜座5上部的长槽中，四个螺栓穿入圆弧形钢板的四个螺纹通孔与凸透镜座5螺纹连接，四个螺栓的端部顶紧凸透镜6，凸透镜座5底面的矩形钢板四角对称加工四个圆形通孔，四个螺栓分别穿过凸透镜座5底部四个圆形通孔和底座1的箱体下表面的小圆形通孔与螺母螺纹固定连接。
滤光式车辆整车图像采集系统的使用方法：
将底座1放置于水平地面上，待检车辆开入检测区域，开启投线仪9与摄像机8，投线仪9将固定波长的光平面投射到待检车辆的侧面，光平面与待检车辆相交与一条折线，摄像机8通过滤光片7和凸透镜6采集到含有曲折光线的图像，由于滤光片只允许固定波长范围的光线透射，因此摄像机8采集到的图像只含有光平面与待检车辆相交的折线，分析折线的弯折规律，可以找到车辆部分在图像中的起点和终点，进而得到车辆的外形尺寸，实现营运汽车轮廓尺寸的测量。
Claims (6)
1.一种滤光式车辆整车图像采集系统，其特征在于所述的滤光式车辆整车图像采集系统包括有底座(1)、滤光片座(2)、摄像机座(3)、投线仪座(4)、凸透镜座(5)、凸透镜(6)、滤光片(7)、摄像机(8)与投线仪(9)；
底座(1)放置在平整的地面上，两个螺栓分别穿过摄像机座(3)的两个圆形通孔以及底座(1)的箱体后表面的圆形通孔与螺母螺纹固定连接，摄像机(8)放置于摄像机座(3)顶部的矩形钢板上，螺栓自下而上穿入摄像机座(3)顶部的矩形钢板的圆形通孔和摄像机(8)下方的螺纹孔与摄像机(8)螺纹固定连接，两个螺栓分别穿过投线仪座(4)底部的圆形通孔和细长通槽及底座(1)箱体下表面的小圆形通孔与螺母螺纹固定连接，投线仪(9)放置于投线仪座(4)顶部的圆孔内部，两个螺栓穿过两对同轴圆孔与另一侧的螺母螺纹固定连接并夹紧投线仪(9)，四个螺栓分别穿过凸透镜座(5)底部四个圆形通孔和底座(1)的箱体下表面的小圆形通孔与螺母螺纹固定连接，圆柱形凸透镜(6)自上而下放入凸透镜座(5)上部的长槽中，四个螺栓穿入圆弧形钢板的四个螺纹通孔与凸透镜座(5)螺纹连接，四个螺栓的端部顶紧凸透镜(6)，滤光片(7)自上而下放入滤光片座(2)上部的长槽中，四个螺栓穿入滤光片座(2)的侧面为U形且截面为矩形的钢板的四个螺纹通孔与滤光片座(2)螺纹连接，四个螺栓的端部顶紧滤光片(7)，两个螺栓分别穿过圆形通孔和底座(1)的箱体下表面的圆孔与螺母螺纹固定连接。
2.按照权利要求1所述的滤光式车辆整车图像采集系统，其特征在于所述的底座(1)由标准钢板和钢管焊接制成，底座(1)底面为矩形钢板，矩形钢板四角对称加工四个圆形通孔，矩形钢板中部加工一个圆形通孔，在矩形钢板中部圆形通孔的外侧焊接一个圆柱形钢管，圆柱形钢管上表面焊接一个由五块钢板焊接而成的水平截面为梯形的箱体，箱体底面中部加工一个大圆形通孔，箱体底面加工六个小圆形通孔，箱体背面加工两个小圆形通孔。
3.按照权利要求1所述的滤光式车辆整车图像采集系统，其特征在于所述的滤光片座(2)由标准钢板焊接而成，滤光片座(2)的底面为矩形钢板，底面中部垂直焊接一块矩形钢板，矩形钢板上表面焊接一块侧面为U形且截面为矩形的钢板，钢板两侧各加工一个等深度的长槽，长槽深度与滤光片(7)的高度相等，长槽比滤光片(7)的厚度宽1-5mm，在侧面为U形且截面为矩形的钢板一侧对称加工四个螺纹通孔，滤光片座(2)的底面矩形钢板两侧对称加工两个圆形通孔。
4.按照权利要求1所述的滤光式车辆整车图像采集系统，其特征在于所述的摄像机座(3)是由两块矩形钢板焊接而成的L型零件，摄像机座(3)顶部的矩形钢板上加工一个圆形通孔，摄像机座(3)下部的矩形钢板上对称加工两个圆形通孔。
5.按照权利要求1所述的滤光式车辆整车图像采集系统，其特征在于所述的投线仪座(4)是由标准钢板加工而成的Ω型零件，投线仪座(4)中部侧面对称加工两对同轴圆孔，投线仪座(4)底部两侧分别加工一个圆形通孔和一个细长通槽。
6.按照权利要求1所述的滤光式车辆整车图像采集系统，其特征在于所述的凸透镜座(5)由钢板焊接而成，凸透镜座(5)的底面为矩形钢板，底面中部焊接一块侧面为U形且横截面为圆弧形的钢板，钢板上部两侧沿圆弧轴向各加工一个等深度的长槽，长槽深度与凸透镜(6)的高度相等，长槽比凸透镜(6)的厚度宽1-5mm，圆弧形钢板上部内侧对称加工四个螺纹通孔，凸透镜座(5)底面的矩形钢板四角对称加工四个圆形通孔。
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