CN109211138A - 一种外形检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种外形检测系统和方法，其中，该外形检测系统包括用于待检测车辆通过的门型框架；用于检测所述待检测车辆是否位于检测区域的传感器组以及用于采集所述待检测车辆的车辆外形图像的图像采集设备；用于对传感器组和所述图像获取设备采集的车辆数据进行处理的主控设备；所述传感器组和所述图像采集设备设置于所述门型框架，且所述传感器组和所述图像采集设备朝向所述检测区域，所述主控设备与所述传感器组和所述图像采集设备分别连接。本发明能够有效提高车辆外形检测精度和效率，满足洗车过程中的自动化需求，且实现方法简单。

Description

一种外形检测系统和方法

技术领域

本发明涉及汽车美容技术领域，具体而言，涉及一种外形检测系统和方法。

背景技术

随着洗车美容行业的迅速发展，洗车的自动化程度也在不断提高，目前我国洗车设备对于车辆清洗还主要依靠人工判断车辆大小是否与洗车设备适配，即通过人工目测，但人工目测精度无法保证、且误差较大，自动化程度低，无法满足洗车过程的自动化需求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种外形检测系统和方法。，以改善上述问题。

一方面，本发明较佳实施例提供一种外形检测系统，所述外形检测系统包括：

用于待检测车辆通过的门型框架；

用于检测所述待检测车辆是否位于检测区域的传感器组以及用于采集所述待检测车辆的车辆外形图像的图像采集设备；

用于对传感器组和所述图像采集设备采集的车辆外形数据进行处理的主控设备；

所述传感器组和所述图像采集设备设置于所述门型框架，且所述传感器组和所述图像采集设备朝向所述检测区域，所述主控设备与所述传感器组和所述图像采集设备分别连接。

在本发明较佳实施例的选择中，所述检测区域包括车辆检测初始点和车辆检测终止点，所述传感器组包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器朝向所述辆检测初始点，所述第二传感器朝向所述车辆检测终止点。

在本发明较佳实施例的选择中，所述传感器组为超声波传感器组。

在本发明较佳实施例的选择中，所述图像采集设备为双目相机。

在本发明较佳实施例的选择中，所述外形检测系统好包括用于引导所述待检测车辆在所述检测区域水平行驶第一引导装置和第二引导装置，所述第一引导装置和第二引导装置分别设置于所述检测区域的两侧，且相互平行。

在本发明较佳实施例的选择中，所述第一引导装置和所述第二引导装置均包括压力传感器。

在本发明较佳实施例的选择中，所述第一引导装置和第二引导装置分别与所述主控设备连接。

另一方面，本发明较佳实施例还提供一种外形检测方法，应用于上述的外形检测系统中的主控设备，所述方法包括：

接收所述外形检测系统中的传感器组检测并发送的待检测车辆进入检测区域的第一车辆信息；

根据所述第一车辆信息控制图像采集设备采集所述待检测车辆的车辆外形图像，并在接收到所述超声波传感器检测并发送的待检测车辆离开所述检测区域的第二车辆信息时，控制所述图像采集设备停止图像采集；

接收所述图像采集设备采集并发送的车辆外形图像，并对该车辆外形图像进行处理以计算得到所述待检测车辆的外形尺寸。

在本发明较佳实施例的选择中，根据所述第一车辆信息控制图像采集设备采集所述待检测车辆的车辆外形图像的步骤包括：

在接收到第一车辆信息和第二车辆信息的时间区间内，控制所述图像采集设备按照预设时间间隔连续多次采集所述待检测车辆的车辆外形图像。

在本发明较佳实施例的选择中，所述车辆外形图像包括多张子图像，对该车辆外形图像进行处理以计算得到所述待检测车辆的外形尺寸的步骤包括：

对所述多张子图像进行拼接，并根据拼接结果将包含车辆信息的背景拼接图像与未包含车辆信息的背景拼接图像进行减法运算以得到差值图像；

基于二值化算法从所述差值图像中提取与所述待检测车辆对应的深度信息，并根据所述深度信息计算所述待检测车辆的外形尺寸。

本发明实施例提供的一种外形检测系统和方法，其中，通过对外形检测系统的巧妙设计，能够基于该外形检测系统中的图像采集设备采集的车辆外形图像计算车辆外形尺寸，从而满足车辆清洗时的自动化控制需求，降低人力成本。

同时，相对于现有技术，本发明有效简化了外形检测系统的系统复杂度，降低了外形检测成本，提高了外形检测精度，实现车辆外形检测的自动化，且本发明给出的车辆外形检测系统结构简单，易于实现。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的外形检测系统的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的外形检测系统的方框结构示意图。

图3为图1中所示的门型框架的另一结构示意图。

图4为本发明实施例提供的外形检测系统的另一结构示意图。

图5为本发明实施例提供的外形检测方法的流程示意图。

图6为图5中所示中的步骤S12的子流程示意图。

图标：10-外形检测系统；11-门型框架；110-第一支撑杆；111-第二支撑杆；112-横梁；12-传感器组；13-图像采集设备；14-主控设备；15-第一引导装置；16-第二引导装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请结合参阅图1和图2，本发明实施例提供一种外形检测系统10，该外形检测系统10包括门型框架11、传感器组12、图像采集设备13和主控设备14，其中，所述传感器组12和所述图像采集设备13设置于所述门型框架11，且所述传感器组12和所述图像采集设备13朝向所述检测区域，所述主控设备14与所述传感器组12和所述图像采集设备13分别连接。

在现有的洗车设备自动化洗车过程中，本发明给出的上述外形检测系统10能够快速、精确的实现对待检测车辆的外形尺寸的测量，以满足洗车过程的自动化需求。此外，本发明不需要复杂的安装空间支持，且安装方便，占用场地面积小，设备利用率高，使用寿命长，成本低。同时本发明给出的外形检测系统10的设备保养和维护简单方便，运行成本低，适用于不同类型的车辆外形尺寸检测。

详细地，在本实施例中，所述门型框架11用于承载所述传感器组12和所述图像采集设备13，以及可用于待检测车辆通过。可选地，所述门型框架11的实际实施方式有多种，例如，可以如图1中所示包括第一支撑杆110、第二支撑杆111和横梁112，所述第一支撑杆110的一端和所述第二支撑杆111的一端均安装于地面、另一端均与所述横梁112的两端分别连接；又如，所述门型框架11还可以如图3所示仅包括第一支撑杆110和横梁112，所述第一支撑杆110的一端安装于地面、另一端与所述横梁112连接等，本实施例在此不做限制。

另外，所述门型框架11的尺寸可根据实际需求进行灵活设计，本实施例中，所述门型框架11的可以是但不限于高度X长度＝3.5mX2.5m。

所述传感器组12用于检测所述待检测车辆是否位于检测区域并将检测结果发送给所述主控设备14，如待检测车辆是否进入或离开所述图像采集设备13的图像采集区域(或检测区域)等，以使得所述主控设备14可根据接收到的检测数据控制所述图像采集设备13进行车辆外形图像采集。可选地，在本实施例中，所述传感器组12的实际设置方式和类型存在多种实施方式。

例如，所述检测区域包括车辆检测初始点A和车辆检测终止点B，所述传感器组12包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器朝向所述辆检测初始点A，所述第二传感器朝向所述车辆检测终止点B。其中，所述检测区域可以是但不限于所述图像采集设备13的视野覆盖区域等，在实际检测过程中，当所述第一传感器检测到所述待检测车辆行驶至所述车辆检测初始点A时，所述主控设备14控制所述图像采集设备13进行外形图像采集，并在所述第二传感器检测到所述待检测车辆行驶至所述车辆检测终止点B时，所述主控设备14控制所述图像采集设备13停止车辆外形图像采集。

又例如，所述传感器组12还可以包括至少一个传感器，该传感器的检测点为所述门型框架11的正下方C，在此需要说明的是，所述图像采集设备13的视野覆盖区域也可以为所述门型框架11的正下方C，在所述传感器检测到存在待检测车辆通过所述门型框架11的正下方C时，所主控设备14控制所述图像采集设备13进行所述待检测车辆的外形图像的采集。

应注意的是，在上述两种实施方式中，所述传感器组12中的各传感器可以是但不限于超声波传感器、红外检测传感器等。

进一步地，所述图像采集设备13用于采集待检测车辆的外形图像并发送给所述主控设备14进行处理以计算车辆的外形尺寸。本实施例中，由于双目相机在实际使用过程中无需复杂的参照物，只需根据自身的特征点进行对应计算，即可实现对待测物体表面各个点在空间上的位置，因此，所述图像采集设备13可以选用但不限于双目相机，实际实施时，本发明可利用双目相机中的特征点匹配算法和相机自身的标定数据来计算待检测车辆的物理尺寸，相对于单纯的按照比例计算的方式，采用双目相机能够大幅提高精度和检测效率。

可选地，根据实际需求，所述双目相机可以是由两个相机构成，也可以是直接选择单独的双目相机实现，且所述图像采集设备13的分辨率和镜头的焦距可根据待检测车辆的外形尺寸或者西药设备能够接收的待洗车辆的外形尺寸决定，本实施例在此不做限制。

需要说明的是，所述图像采集设备13和所述传感器组12的实际设置位置可根据实际需求进行灵活选取，如所述图像采集设备13的视野覆盖范围、所述传感器组12的检测范围等，本实施例在此不做限制。

进一步地，所述主控设备14用于对所述传感器组12和所述图像采集设备13采集的车辆外形数据进行处理，以实现车辆外形图像的获取，并基于获取的外形图像计算待检测车辆的外形尺寸。可选地，本实施例中，所述主控设备14可以包括但不限于处理器、存储器、存储控制器、数据接口、通讯模块等，其中，上述的传感器组12和所述图像采集设备13采集的数据可经所述数据接口传送给所述处理器进行处理，并由所述存储器对采集的原始数据或处理后的数据进行存储等。

另外，实际实施时，所述主控设备14可以是，但不限于智能手机、个人电脑(personal computer，PC)、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、移动上网设备(mobile Internet device，MID)等。

进一步地，为了提高所述外形检测系统10的检测精度，如图4所示，在本实施中，所述外形检测系统10好包括用于引导所述待检测车辆在所述检测区域水平行驶的第一引导装置15和第二引导装置16，所述第一引导装置15和第二引导装置16分别设置于所述检测区域的两侧，且相互平行。其中，所述第一引导装置15和所述第二引导装置16可以是LED灯带，也可以是压力检测传感器组12等，本实施例在此不做限制。

作为一种实施方式，当所述引导装置为压力检测传感器组12时，所述第一引导装置15和第二引导装置16分别与所述主控设备14连接，其中，所述主控设备14可根据所述压力检测传感器检测并发送的压力值判断所述待检测车辆是否水平行驶，若不是水平行驶，则进行报警以提示驾驶员调整车辆行驶方向。

基于对上述外形检测系统10的描述和设计，如图5所示，本发明实施例还提供一种应用于所述外形检测系统10中的主控设备14的外形检测方法，所述方法有关的流程所定义的方法步骤可以由所述主控设备14中的处理器实现。下面将对图5所示的具体流程进行详细阐述。

步骤S10，接收所述外形检测系统10中的传感器组12检测并发送的待检测车辆进入检测区域的第一车辆信息；

步骤S11，根据所述第一车辆信息控制图像采集设备13采集所述待检测车辆的车辆外形图像，并在接收到所述传感器组12检测并发送的待检测车辆离开所述检测区域的第二车辆信息时，控制所述图像采集设备13停止图像采集；

步骤S12，接收所述图像采集设备13采集并发送的车辆外形图像，并对该车辆外形图像进行处理以计算得到所述待检测车辆的外形尺寸。

本实施例中，上述步骤S10-步骤S12中给出的外形检测方法，能够精确识别待检测车辆的外形的凹凸变化，而非是对外形的立体轮廓的模糊抽象，在实际洗车过程中，利用本发明检测到的车辆外形尺寸数据，能够使得洗车机上的刷子更加精确的贴合车身，保证洗车效果。此外，本发明能够广泛适用于各种机动车辆外形尺寸等参数的快速、高效测量。

详细地，本实施例中，在执行步骤S10之前，在保证所述传感器组12和所述图像采集设备13尚未检测到所述待检测车辆的到达信号的前提下，可先将所述待检测车辆停靠于所述检测区域的初始位置，且使得所述待检测车辆相对于所述门型框架11水平放置。

另外，在实际实施时，根据所述传感器组12和所述图像采集设备13的实际安装形式的不同，步骤S10和步骤S11中所述的检测区域可以不同，但应注意的是，所述检测区域可以是所述图像采集设备13的视野覆盖区域等。

在步骤S11中，根据所述第一车辆信息控制图像采集设备13采集所述待检测车辆的车辆外形图像的步骤包括：在接收到第一车辆信息和第二车辆信息的时间区间内，控制所述图像采集设备13按照预设时间间隔连续多次采集所述待检测车辆的车辆外形图像。其中，所述预设时间间隔可以是1秒、0.5秒等，可根据实际需求进行灵活设定。应注意的是，按照预设时间间隔连续拍摄的多张图像中，相邻时间间隔采集的图像之间存在重复图像。

在步骤S12中，所述车辆外形图像可包括多张子图像，那么，如图6所示，对该车辆外形图像进行处理以计算得到所述待检测车辆的外形尺寸的步骤包括步骤S120和步骤S121。

步骤S120，对所述多张子图像进行拼接，并根据拼接结果将包含车辆信息的背景拼接图像与未包含车辆信息的背景拼接图像进行减法运算以得到差值图像；

步骤S121，基于二值化算法从所述差值图像中提取与所述待检测车辆对应的深度信息，并根据所述深度信息计算所述待检测车辆的外形尺寸。

步骤S120和步骤S121中计算得到的车辆的外形尺寸中包括车辆的高度、长度、宽度等外形尺寸，其中，根据机动车辆外形尺寸检测国家标准的有关规定，对于待检测车辆测量得到的公差允许范围分别是：汽动产品(包括M类、N类和O类)为±1％，农用运输车产品为±3％。

综上所述，本发明实施例提供的一种外形检测系统10和方法，其中，通过对外形检测系统10的巧妙设计，能够根据图像采集设备13采集的车辆外形图像计算车辆外形尺寸，从而满足车辆清洗时的自动化控制需求，降低人力成本。

同时，相对于现有技术，本发明有效简化了外形检测系统10的系统复杂度，降低了外形检测成本，提高了外形检测精度，实现车辆外形检测的自动化，且本发明给出的车辆外形检测系统10结构简单，易于实现。

在本发明实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子终端，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的可选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种外形检测系统，其特征在于，所述外形检测系统包括：

用于待检测车辆通过的门型框架；

用于检测所述待检测车辆是否位于检测区域的传感器组以及用于采集所述待检测车辆的车辆外形图像的图像采集设备；

用于对所述传感器组和所述图像采集设备采集的车辆外形数据进行处理的主控设备；

所述传感器组和所述图像采集设备设置于所述门型框架，且所述传感器组和所述图像采集设备朝向所述检测区域，所述主控设备与所述传感器组和所述图像采集设备分别连接。

2.根据权利要求1所述的外形检测系统，其特征在于，所述检测区域包括车辆检测初始点和车辆检测终止点，所述传感器组包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器朝向所述辆检测初始点，所述第二传感器朝向所述车辆检测终止点。

3.根据权利要求1所述的外形检测系统，其特征在于，所述传感器组为超声波传感器组。

4.根据权利要求1所述的外形检测系统，其特征在于，所述图像采集设备为双目相机。

5.根据权利要求1所述的外形检测系统，其特征在于，所述外形检测系统好包括用于引导所述待检测车辆在所述检测区域水平行驶第一引导装置和第二引导装置，所述第一引导装置和第二引导装置分别设置于所述检测区域的两侧，且相互平行。

6.根据权利要求5所述的外形检测系统，其特征在于，所述第一引导装置和所述第二引导装置均包括压力传感器。

7.根据权利要求5所述的外形检测系统，其特征在于，所述第一引导装置和第二引导装置分别与所述主控设备连接。

8.一种外形检测方法，其特征在于，应用于上述权利要求1中所述的外形检测系统中的主控设备，所述方法包括：

接收所述外形检测系统中的传感器组检测并发送的待检测车辆进入检测区域的第一车辆信息；

根据所述第一车辆信息控制图像采集设备采集所述待检测车辆的车辆外形图像，并在接收到所述传感器组检测并发送的待检测车辆离开所述检测区域的第二车辆信息时，控制所述图像采集设备停止图像采集；

接收所述图像采集设备采集并发送的车辆外形图像，并对该车辆外形图像进行处理以计算得到所述待检测车辆的外形尺寸。

9.根据权利要求8所述的外形检测方法，其特征在于，根据所述第一车辆信息控制图像采集设备采集所述待检测车辆的车辆外形图像的步骤包括：

在接收到第一车辆信息和第二车辆信息的时间区间内，控制所述图像采集设备按照预设时间间隔连续多次采集所述待检测车辆的车辆外形图像。

10.根据权利要求9所述的外形检测方法，其特征在于，所述车辆外形图像包括多张子图像，对该车辆外形图像进行处理以计算得到所述待检测车辆的外形尺寸的步骤包括：

对所述多张子图像进行拼接，并根据拼接结果将包含车辆信息的背景拼接图像与未包含车辆信息的背景拼接图像进行减法运算以得到差值图像；

基于二值化算法从所述差值图像中提取与所述待检测车辆对应的深度信息，并根据所述深度信息计算所述待检测车辆的外形尺寸。