CN106840031A - 基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统 - Google Patents

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徐观
陈芳
苏建
张立斌
刘玉梅
潘洪达
陈熔
戴建国
林慧英
单红梅
李晓韬
郑安琪
袁静
吴广为
陈俊伊
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/2433—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures for measuring outlines by shadow casting

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Abstract

本发明公开了一种基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统，旨在解决采用基于柱面位姿基准的光栅方式实现汽车形貌扫描的问题。基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统主要由柱面靶标(1)、投影仪(2)、靶标内摄像机(3)、三脚架(4)与靶标外摄像机(5)组成。系统提供了一种占用空间小、结构简单、检验精度高、操作简便、易于安装、成本较低、性能可靠的基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统。

Description

基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统
技术领域
本发明涉及汽车形貌检测领域的检测设备，更具体的说，它是一种基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统。
背景技术
为保证汽车的安全行驶，汽车的形貌检测是汽车检测领域的重要检测内容之一，目前，对汽车形貌测量主要停留在传统的手工米尺测量，效率低，精度差，工作人员劳动强度大。利用采集汽车图像来实现对汽车形貌的检测可以解决上述技术的瓶颈，由于采用基于柱面基准的光栅式汽车形貌检测系统可以实现在前提下简单快速的进行汽车形貌的检测，并且这种检测系统可以实现非接触测量，在汽车形貌检测领域具有重要的应用价值。
发明内容
本发明针对在进行汽车形貌检测时检测效率低，检测精度差的问题，提供了一种结构简单、操作简便、易于安装、成本较低、性能可靠的基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统。基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统中的靶标外摄像机只负责采集柱面靶标的图像，在柱面坐标系下，实现靶标外摄像机的标定及由靶标外摄像机到靶标内摄像机的坐标转换，靶标内摄像机负责采集投影仪放出的光栅与汽车车身表面的相交的图像，通过调节投影仪发出光栅的周期与相位变换投影仪发出的光栅与汽车表面相交的位置，可保证在大检测范围内实现多方位的汽车形貌的扫描。
参阅图1至图6，为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现。本发明所提供的基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统包括有柱面靶标、投影仪、靶标内摄像机、三脚架与靶标外摄像机。
两个螺栓穿过柱面靶标后侧钢板的圆形通孔与投影仪的两个螺纹孔螺纹固定连接，一个螺栓穿过柱面靶标后侧钢板的通孔与靶标内摄像机的螺纹孔螺纹固定连接，将靶标外摄像机放置在三脚架4的上表面，螺栓穿过三脚架的上表面通孔与靶标外摄像机侧面的螺纹孔螺纹固定连接。
技术方案中所述的柱面靶标为钢板焊接加工而成的一端开口的中空圆柱形零件，柱面靶标的圆柱表面加工有等间距的圆形通孔，柱面靶标1的后侧圆形钢板上加工有一组圆形通孔。
技术方案中所述的投影仪的后侧加工有两个螺纹孔。
技术方案中所述的靶标内摄像机的表面加工有一个螺纹孔。
技术方案中所述的三脚架是由圆形钢板与细长矩形钢板加工而成的零件，三脚架的圆形钢板的上表面中心加工有一个圆形通孔。
技术方案中所述的靶标外摄像机的侧面加工有螺纹孔。
本发明的有益效果是：
(1)本发明采用靶标外摄像机单独采集柱面靶标的图像，在柱面坐标系内，对靶标外摄像机进行标定以及求解由靶标外摄像机到靶标内摄像机的转换关系，由于柱面靶标在轴线方向是各项同性靶标，在进行摄像机标定采集图像时靶标姿态不受限，标定精度可大大提高。
(2)本发明结构简单，所采用的柱面靶标容易加工，节约了前期的制作时间与制作成本，并且靶标内摄像机以及投影仪通过螺栓与柱面靶标固定，便于安装与拆卸、维修，成本低。
(3)本发明中在进行汽车形貌检测时，靶标外摄像机单独采集柱面靶标的图像，由靶标内摄像机单独负责拍摄投影仪发出的光栅与汽车表面相交的图像，投影仪发出的光栅的周期与相位可调，可以保证大检测范围内实现多方位的汽车形貌的扫描，简化了操作步骤。
附图说明
图1是基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统的轴测图；
图2是基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统中柱面靶标1的轴测图；
图3是基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统中投影仪2的轴测图；
图4是基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统中靶标内摄像机3的轴测图；
图5是基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统中三脚架4的轴测图；
图6是基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统中靶标外摄像机5的轴测图；
图中：1.柱面靶标,2.投影仪,3.靶标内摄像机,4.三脚架,5.靶标外摄像机。
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6，基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统包括有柱面靶标1、投影仪2、靶标内摄像机3、三脚架4与靶标外摄像机5。
柱面靶标1为钢板焊接加工而成的一端开口的中空圆柱形零件，柱面靶标1的圆柱表面加工有等间距的圆形通孔，柱面靶标1的后侧圆形钢板上加工有一组圆形通孔，投影仪2的后侧加工有两个螺纹孔，两个螺栓穿过柱面靶标1后侧钢板的圆形通孔与投影仪2的两个螺纹孔螺纹固定连接，靶标内摄像机3的表面加工有一个螺纹孔，一个螺栓穿过柱面靶标1后侧钢板的通孔与靶标内摄像机3的螺纹孔螺纹固定连接，三脚架4是由圆形钢板与细长矩形钢板加工而成的零件，三脚架4的圆形钢板的上表面中心加工有一个圆形通孔，靶标外摄像机5的侧面加工有螺纹孔，将靶标外摄像机5放置在三脚架4的上表面，螺栓穿过三脚架4的上表面通孔与靶标外摄像机5侧面的螺纹孔螺纹固定连接。
基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统的使用方法：
将基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统的柱面靶标放置在靶标外摄像机的视野范围内，靶标外摄像机只负责拍摄带有柱面靶标的图片，在柱面坐标系内，实现对靶标外摄像机的标定以及由靶标外摄像机到柱面靶标的转换矩阵的求解，再将汽车开至靶标内摄像机的视野范围内，靶标内摄像机负责采集投影仪发出的光栅与汽车表面相交的图像，不断调节靶标的位置以及靶标内投影仪的周期与相位，采集不同位置时光栅与车身表面相交的图像，通过对采集到的图像进行处理完成汽车形貌的检测。

Claims (6)

1.一种基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统，其特征在于，所述的基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统包括有柱面靶标(1)、投影仪(2)、靶标内摄像机(3)、三脚架(4)与靶标外摄像机(5)；
两个螺栓穿过柱面靶标(1)后侧钢板的圆形通孔与投影仪(2)的两个螺纹孔螺纹固定连接，一个螺栓穿过柱面靶标(1)后侧钢板的通孔与靶标内摄像机(3)的螺纹孔螺纹固定连接，将靶标外摄像机(5)放置在三脚架(4)的上表面，螺栓穿过三脚架(4)的上表面通孔与靶标外摄像机(5)侧面的螺纹孔螺纹固定连接。
2.按照权利要求1所述的基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统，其特征在于所述的柱面靶标(1)为钢板焊接加工而成的一端开口的中空圆柱形零件，柱面靶标(1)的圆柱表面加工有等间距的圆形通孔，柱面靶标(1)的后侧圆形钢板上加工有一组圆形通孔。
3.按照权利要求1所述的基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统，其特征在于所述的投影仪(2)的后侧加工有两个螺纹孔。
4.按照权利要求1所述的基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统，其特征在于所述的靶标内摄像机(3)的表面加工有一个螺纹孔。
5.按照权利要求1所述的基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统，其特征在于所述的三脚架(4)是由圆形钢板与细长矩形钢板加工而成的零件，三脚架(4)的圆形钢板的上表面中心加工有一个圆形通孔。
6.按照权利要求1所述的基于柱面位姿基准的光栅式汽车形貌检测系统，其特征在于所述的靶标外摄像机(5)的侧面加工有螺纹孔。
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