CN114599962A - 车辆成像台 - Google Patents

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Abstract

一种车辆成像台，所述车辆成像台用于捕获车辆划痕及凹痕图像，所述车辆成像台包括：具有入口和出口的通道，所述通道具有在所述入口与所述出口之间由一个或更多个壁限定出的围场，以定义包含具有中心轴的车辆路径的通道空间；结构化光源，所述结构化光源用于向所述车辆路径发出结构化光，以使用结构化光图像照亮所述路径上的车辆；第一摄像机，所述第一摄像机设有包括/包含/包围所述通道空间的结构化光部分的视场，其中所述结构化光图像被沿所述车辆路径移动的车辆射为对所述第一摄像机可见；第二摄像机，所述第二摄像机设有包括所述通道空间的非结构化光部分的视场，其中当车辆沿所述车辆路径移动时，所述结构化光图像不会被反射为对所述第二摄像机可见；以及所述通道内的非反射、非照明表面，所述非反射、非照明表面与所述第二摄像机位于所述车辆路径的所述中心轴的同一侧。

Description

车辆成像台
背景技术
随着时间的推移，车辆可能会遭受外部损伤，例如划痕及凹痕、或结构性损伤。
本发明人发现，现有的车辆成像台可能具有较大的机械占用空间和/或既费时又费力，并且/或者不能在一个行程中同时对划痕及凹痕进行成像。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种车辆成像台，所述车辆成像台用于捕获车辆划痕及凹痕图像，包括：
具有入口和出口的通道，所述通道具有在所述入口与所述出口之间由一个或更多个壁限定出的围场，以定义包含具有中心轴的车辆路径的通道空间；
结构化光源，所述结构化光源用于向所述车辆路径处发出结构化光，以使用结构化光图像照亮所述路径上的车辆；
第一摄像机，所述第一摄像机设有包括/包含/包围所述通道空间的结构化光部分的视场，其中所述结构化光图像被沿所述车辆路径移动的车辆反射为对所述第一摄像机可见；
第二摄像机，所述第二摄像机设有包括所述通道空间的非结构化光部分的视场，其中当车辆沿所述车辆路径移动时，所述结构化光图像不会被反射为对所述第二摄像机可见；以及
所述通道空间内的非反射、非照明表面，所述非反射、非照明表面与所述第二摄像机位于所述车辆路径的所述中心轴的同一侧。
本发明人已经发现，根据本发明第一方面的车辆成像台能够以高精度在一个行程中检测车辆上的凹痕及划痕。通道控制了摄像机所拍摄的图像中出现的光噪声量。结构化光源生成的结构化光图像使得第一摄像机能够用作凹痕检测摄像机，其中由于车辆轮廓已知，所观察到的与预期结构化图案的偏差表明存在凹痕。例如，结构化图案可以是一系列平行的光条。第二摄像机用作划痕检测摄像机，并且被定向为观察通道空间的非结构化光部分，其中第二摄像机观测不到结构化光源的直接反射，否则会对观察车辆划痕产生不利影响。本发明人已经发现，即使通道内的唯一光源为结构化光源，通道内非反射、非照明表面的存在仍然能够使得划痕清晰可见。非反射、非照明表面可以是任何散射光多于反射光的表面，并且该表面不是光源。
所述第二摄像机可以被定向为使得所述通道空间的所述结构化光部分在所述第二摄像机的所述视场内的任何地方均不可见。
所述第一摄像机和所述第二摄像机可以被布置为使得所述第二摄像机的所述视场与所述第一摄像机的所述视场不重叠。
所述第一摄像机和所述第二摄像机可以被安装在所述非反射、非照明表面与所述结构化光源之间。
所述第一摄像机偏离所述第二摄像机倾斜，以使其指向更偏向所述第二摄像机。
所述非反射、非照明表面可以是平面，例如基本上没有图案的表面。这样，可以向所述第二摄像机提供空白反射图像，使所述第二摄像机很容易观察到车辆上的划痕。
所述非反射、非照明表面是平面的或扁平的。
所述第一摄像机和所述第二摄像机可以定义出第一摄像机对，其布置在一起以实现对车辆的某一区域诸如顶部、侧面及其它部分的划痕及凹痕检测。
所述成像台包括一个或更多个额外摄像机对，所述一个或更多个额外摄像机对中的至少一个可以安装在所述车辆路径的中心轴的相对于所述第一摄像机对的另一侧，和/或所述额外摄像机对中的一个可以安装在面向所述车辆路径的所述通道的顶面上，以捕获顶部的图像。可以在所述通道周围串联安装五个以上的摄像机对。
所述成像台可以包括一个或更多个额外的光源，所述光源在通过所述车辆的反射中对所述第一摄像机和所述第二摄像机均不直接可见。这种光源可以帮助进一步照亮车辆，而不会影响观察凹痕或划痕的能力。
所述侧壁和所述顶壁通常可以是平面的或扁平的，所述顶壁垂直于所述侧壁延伸以形成矩形横截面的通道。或者，所述通道可以具有弧形或其他弯曲的横截面。
所述侧壁的端部可以限定出所述入口和所述出口，即所述入口和所述出口可以具有与所述通道的其他部分大致相同的横截面积。
所述侧壁的端部相互向内延伸，以限定出倾斜的端壁部分，所述倾斜的端壁部分定义所述入口和所述出口。这种布置可以使得所述通道的中部有较大的横截面积以容纳装置，而所述入口和所述出口的面积相对较小，从而控制可以进入所述通道的光量。
在提供倾斜的端壁部分的情况下，所述结构化光源可以安装在所述倾斜的端壁部分的内表面上或与所述倾斜的端壁部分相邻。这可以降低所述车辆进入所述通道时所述车辆的驾驶员看到所述结构化光图像的可能性。
所述入口可不同于所述出口，从而在所述入口与所述出口之间形成线性车辆路径。所述入口与所述出口可以互相对齐。所述线性路径可以为直线以方便通过。
所述成像台可以包括一个或更多个额外摄像机，所述额外摄像机被配置为捕获所述车辆的前部和/或后部、车身底部和/或车轮或轮胎的图像。这样，系统可以捕获车牌和/或记录车轮、轮胎以及车身底部的状况。
所述成像台可以包括数据处理器或控制器，例如通用计算机、专用集成电路等，所述控制器被配置为接收来自所述摄像机的图像并将所述图像存储在计算机存储器中和/或传送至远程设备。
所述控制器可以执行用于触发所述摄像机的程序。所述控制器可以被配置为响应于包括来自一个或更多个传感器的输入和/或已经满足的时间条件的标准来触发所述摄像机。
所述成像台可以包括耦合于所述控制器的一个或更多个传感器。例如，所述成像台可以包括：声换能器，诸如麦克风，所述声换能器被配置为检测发动机噪声；接近传感器，所述接近传感器被配置为检测接近所述入口的车辆；和/或车速传感器，所述控制器通过所述车速传感器同步所述摄像机，以将图像拼接在一起，从而形成部分或所有所述车辆的连续图像，或者用于调整摄像机设置，例如快门速度。
所述控制器被配置为执行程序以进行颜色匹配，从而针对车辆颜色调整摄像机设置。
附图说明
仅作为示例，现在将参考以下附图来描述本发明的某些实施例，其中：
图1A是根据本发明实施例的车辆成像台的示意图；
图1B是图1A所示通道的横截面轮廓的示意图；
图1C是备选通道横截面的示意图；
图2是图1A所示成像台的控制器的系统图；并且
图3是根据本发明另一实施例的车辆成像台的示意图。
具体实施方式
参考图1A和1B，根据本发明实施例的车辆成像台一般以10示出。车辆成像台10用于拍摄车辆12的图像，该图像可用于识别车辆外侧板或其他表面上的呈划痕及凹痕形式的损伤。
车辆成像台10围绕车辆路径14布置，该车辆路径14可以为适合车辆12沿方向D行驶的任意路径。路径14在所示实施例中为笔直的线性路径，但是在其他实施例中可以采用任意形式。
车辆成像台10包括通道16，该通道16布置为使得车辆路径14能穿过通道16。在该实施例中，通道具有两个大致呈平面的侧壁部分16a、16b，侧壁部分16a、16b的顶部通过正交延伸的大致呈平面的顶壁16c连接，以形成单一结构。然而，在其他实施例中，通道可以具有任意合适的横截面形状，例如图1C所示的拱形，应另外参考。
通道具有入口18和出口20，车辆可以通过入口18和出口20进出通道。在该实施例中，入口和出口位于通道的相对两端，以限定出具有中心轴CA的线性车辆路径。然而，在其他实施例中，通道可以具有任意合适的形状，并且可以具有任意数量的入口和/或出口，在某些情况下，可以只有一个既作为入口和又作为出口的单个开口。
发明人已经认识到，在相同的照明条件下，很难将车辆车身的凹痕及划痕都观察到。发明人设计了一种能够在一个阶段行程中对划痕及凹痕都进行成像的装置，在某些情况下使用单个光源，从而提供具有相对较小的机械占用空间的成像台，该成像台可用于快速并准确地记录对车辆的损伤。
通道包括结构化光源22，该结构化光源用于向车辆路径14发出结构化光24，以使用结构化光图像(未示出)照亮路径14上的车辆12。在该实施例中，结构化光源22从车辆路径14向上延伸过一个侧壁16a，跨过顶壁16c，并向下延伸过相对侧壁16b，回到车辆路径14，以形成结构化照明的拱形。这种布置使得当车辆12经过结构化光源22时，能够将结构化光图像投射至车辆12的两侧和顶部。结构化光源22是具有一组平行排列的LED灯条的光阵列。LED灯条沿着每个光阵列从底部延伸到顶部，并跨过顶壁部分。例如，LED可以例如为超亮冷白色LED灯带，其亮度为每米2880流明。在一个示例中，一组20个LED灯条可以排列成14.2mm宽的凹槽，这些凹槽间隔16mm，深9mm，并且后面有10mm的背衬。可以在每个LED灯条上设置半透明磨砂漫射器(未示出)，以从每条灯带上产生平面光。
在其他实施例中，结构化光源22可以具备任何合适的配置，以将结构化光图像投射至车辆的一个或多个表面，并且在某些情况下投射至车辆的所有外表面上。例如，每个光源可以包括被配置为投射一个或更多个光图案的激光投影仪。
车辆成像台10包括第一类型的摄像机26，即高速“凹痕检测”摄像机，该摄像机26用于对车辆上的凹痕进行成像。
如图1B所示，多个凹痕检测摄像机26可以布置在通道16内，位于侧壁16a、16b以及顶壁16c上以形成拱形，以便对车辆12的侧面和顶部同时进行成像。
每个凹痕检测摄像机26设有包括通道空间的结构化光部分的视场26a，其中结构化光图像将被沿车辆路径14移动的车辆12反射为对第一摄像机26可见。因此，凹痕检测摄像机26位于通道16中，使得凹痕检测摄像机的视场26a与车辆上反射的条纹图案重叠。例如，可以针对平均或预期的车辆轮廓对该系统进行校准。
如果车辆12车身上有凹痕，条纹反射将在凹痕周围扭曲，例如在反射中形成类似圆形的形状。然后，可以将凹痕检测摄像机26所捕获的图像回溯性地用于分析车辆12在某个时间点是否有凹痕。因此，凹痕检测摄像机26a的视场与车辆12上的反射条纹图像区域28重叠。
除了凹痕检测摄像机26之外，通道16还包括第二类型的摄像机30，即划痕检测摄像机。
如图1B所示，多个划痕检测摄像机30可以布置在通道16内，位于侧壁16a、16b以及顶壁16c上以形成拱形，以便同时对车辆12的侧面和顶部进行成像。
每个划痕检测摄像机30均设有视场30a，视场30a包括通道空间的非结构化光部分32，其中当车辆12沿车辆路径14移动时，结构化光图像不会被反射为对第二摄像机30可见。因此，划痕检测摄像机30的视场至少包括不与车辆12上的反射条纹图像区域28重叠的部分。优选地，划痕检测摄像机30a的整个视场完全不与车辆12上的反射条纹图像区域28重叠，因为这可以增加可检测到划痕的车辆车身的数量。
凹痕和划痕检测摄像机26、30可以布置为摄像机对。当车辆12沿路径14移动时，摄像机对依次观察车辆12的相同部分。因此，成像台10可以在通道16周围的多个位置包括多对摄像机。优选地，额外摄像机对中的至少一个位于中心轴CA的相对于第一摄像机对的另一侧和/或位于通道16的顶面16c上，面向车辆路径14。划痕检测摄像机30a的视场与凹痕检测摄像机26a的视场不重叠。
可以提供非结构化光源34以协助划痕检测摄像机30对车辆12上的划痕进行成像。发明人已经认识到，通过通道内的平面的、非反射、非照明表面36对车辆12反射的条纹光24进行散射，而不是为每种类型的摄像机提供不同的光源，该表面36与第二摄像机30位于车辆路径14的中心轴CA的同一侧。例如，非反射、非照明表面36可以为无图案、无光泽的白色表面。
非反射、非照明表面36可以在通道16中形成拱形，该拱形从车辆路径14向通道16的顶壁16c延伸，跨过通道16的顶壁16c并向下从相对侧壁16a、16b到达车辆路径14。
条纹光24可以反射至非反射、非照明表面36上，非反射、非照明表面36可以散射结构化光，从而将分散的、非结构化的光引导回车辆12上。这样，可以在车辆12上提供照亮车辆12的非结构化照明区域38，使得划痕检测摄像机30可以精确地对划痕进行成像。
划痕检测摄像机30是倾斜的，使得非反射、非照明表面36通过车辆12的反射直接可见，这样可以提高划痕检测摄像机30的划痕检测能力。
在所示实施例中，摄像机对位于非反射、非照明表面36与结构化光24的光源22之间，并且互相远离。然而，在其他实施例中，可以提供任意合适的布置。
在使用中，车辆12经由入口18进入通道16，并穿过通道空间的结构化光部分24，同时凹痕检测摄像机24对反射的条纹光进行成像。当车辆12继续行驶通过通道16时，该车辆将通过通道空间的非结构化光部分32。非结构化光32由散射结构化光24的非反射、非照明表面36提供。非结构化光32用作划痕检测摄像机30的光源。车辆将继续沿着通道16行驶，通过两种类型的摄像机26、30进行成像，直到车辆12到达出口20，并且凹痕检测摄像机26和划痕检测摄像机30已经捕获车辆12的外表面。
另外参考图2，成像台10还可以设有数据处理器或控制器42，例如通用计算机、专用集成电路等，用于接收来自摄像机的图像并将图像存储在计算机存储器44中和/或传送至远程设备46。
控制器42可以执行用于触发摄像机26、30的程序。控制器42可以被配置为响应于诸如来自一个或更多个传感器48的输入和/或已经满足的时间条件的标准来触发所有或部分摄像机26、30、FC1、FC2、RC1、RC2。
成像台还可以设有耦合于控制器的一个或更多个传感器48。例如，成像台10可以包括：声换能器48a，诸如麦克风，该声换能器48a被配置为检测发动机噪声；接近传感器48b，被配置为检测接近开口的车辆；和/或车速传感器48c，控制器42可以通过该车速传感器48c来同步摄像机，以将图像拼接在一起，从而形成部分或所有所述车辆的连续图像，或者用于调整摄像机设置，例如快门速度。
控制器42可以执行程序以进行颜色匹配，从而针对车辆颜色调整摄像机设置。颜色匹配可以包括通过摄像机在通道内或通道外对车辆颜色进行采样。然后对图像进行处理以确定车辆的颜色。根据车辆颜色，可以在颜色对比度和亮度方面对通道内的所有摄像机进行优化，以便对该颜色的车辆进行成像。例如，如果系统正在对白色车辆进行成像，则反射相对较多的结构化光；然而，对于黑色车辆，则反射相对较少的结构化光，这意味着图像会显得更暗。因此，成像台可以调整摄像机设置，以允许这种颜色变化。
可以提供可选的通用光源40，例如灯箱，以便为通道16提供通用光源。增加通道16内的光量是有利的，因为其可以降低摄像机的噪声，这意味着摄像机可以更快地进行拍摄。在通道内可以提供多个通用光源来照亮车辆的各个侧面。然而，在对车辆进行成像时，任何通用光源都不应在划痕检测摄像机和凹痕检测摄像机的视场26a、30a中直接可见，特别是对于划痕检测摄像机30。
后置摄像机RC1、RC2可以设置在通道的入口18处，前置摄像机FC1、FC2可以设置在通道16的出口20处，这些摄像机可以在车辆12进入和离开通道空间时采集车辆12的图像。
图3示出了根据本发明另一实施例的车辆成像台50。根据该实施例的车辆成像台50类似于根据第一实施例的车辆成像台10。因此，为了简洁起见，下面的描述将重点聚焦于它们之间的差异之处。相应的部件已被赋予相同的参考标记。
在本实施例中，通道16是由最接近入口18和出口20的倾斜段52定义的。例如，这些倾斜段52可以布置为与车辆的行驶方向D成45°，或者任何导致收窄的、倾斜的结构的其他值。发明人已经发现，这种布置减少了从通道16外部进入通道16的多余光，从而生成更加精确和可靠的图像。如图3所示，条纹光位于入口处的倾斜段上，可以降低车辆驾驶员在进入通道16时被结构化光眩目的可能性。
在任何实施例中，摄像机可以包括扫描摄像机，例如一个或多个Hikvisiion(RTM)MV-CA050-10GC区域扫描摄像机。
在任何实施例中，由于摄像机可以固定于通道，因此摄像机会采集通道内部的影像(shape)。或者，摄像机可以安装于专用安装结构上。
结构化光源可以是安装在通道侧壁和/或顶壁的面板的形式，或者是独立式，或者单独安装于通道壁。
车辆成像台可以包括唯一标识符捕获系统(未示出)，用于捕获并处理与车辆相关联的通过装置进行成像的唯一标识符的一个或多个图像。例如，该系统可以布置为当车辆通过通道时捕获车辆牌照或底盘号。
尽管上面已经参照一个或多个优选实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离所附权利要求所限定的本发明范围的情况下，可以进行各种改变或修改。本发明的实施例扩展到具有少于四个划痕检测摄像机的布置，例如一个前向的摄像机和一个后向的摄像机，并且图案化部分不需要处于非图案化部分之间。术语“包括”可以表示“包含”或“由……组成”，因此不排除除了在任何权利要求或整个说明书中列出的那些之外的元件或步骤的存在。在互不相同的从属权利要求中引用某些措施这一事实并不表明不能利用这些措施的组合。

Claims (18)

1.一种车辆成像台，所述车辆成像台用于捕获车辆划痕及凹痕图像，所述车辆成像台包括：
具有入口和出口的通道，所述通道具有在所述入口与所述出口之间由一个或更多个壁限定出的围场，以定义包含具有中心轴的车辆路径的通道空间；
结构化光源，所述结构化光源用于向所述车辆路径发出结构化光，以使用结构化光图像照亮所述路径上的车辆；
第一摄像机，所述第一摄像机设有包括/包含/包围所述通道空间的结构化光部分的视场，其中所述结构化光图像被沿所述车辆路径移动的车辆反射为对所述第一摄像机可见；
第二摄像机，所述第二摄像机设有视场，所述视场包括所述通道空间的非结构化光部分，其中当车辆沿所述车辆路径移动时，所述结构化光图像不会被反射为对所述第二摄像机可见；以及
所述通道空间内的非反射、非照明表面，所述非反射、非照明表面与所述第二摄像机位于所述车辆路径的所述中心轴的同一侧，当所述车辆处于所述通道空间的所述非结构化光部分内时，至少部分所述非反射、非照明表面在通过所述车辆的反射中对于所述第二摄像机是可见的。
2.根据权利要求1所述的车辆成像台，其中，所述第二摄像机被定向为使得所述通道空间的所述结构化光部分在所述第二摄像机的所述视场内的任何地方均不可见。
3.根据前述权利要求中任一项所述的车辆成像台，其中，所述第一摄像机和所述第二摄像机被布置为使得所述第二摄像机的所述视场与所述第一摄像机的所述视场不重叠。
4.根据前述权利要求中任一项所述的车辆成像台，其中，所述第一摄像机和所述第二摄像机被安装在所述非反射、非照明表面与所述结构化光源之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的车辆成像台，其中，所述第一摄像机偏离所述第二摄像机倾斜。
6.根据前述权利要求中任一项所述的车辆成像台，其中，所述非反射、非照明表面是平面。
7.根据前述权利要求中任一项所述的车辆成像台，其中，所述非反射、非照明表面是平面。
8.根据前述权利要求中任一项所述的车辆成像台，其中，所述第一摄像机和所述第二摄像机定义出第一摄像机对，并且所述成像台包括一个或更多个额外摄像机对，所述一个或更多个额外摄像机对中的至少一个安装在所述车辆路径的中心轴的相对于所述第一摄像机对的另一侧；
其中，每个第一摄像机设有包括所述通道空间的结构化光部分的视场，其中所述结构光图像被沿所述车辆路径移动的车辆反射为对所述第一摄像机可见，并且每个第二摄像机设有包括所述通道空间的非结构化光部分的视场，其中当车辆沿所述车辆路径移动时，所述结构化光图像不会被反射为对所述第二摄像机可见。
9.根据前述权利要求中任一项所述的车辆成像台，所述结构化光图像包括一个或更多个额外的光源，所述光源在通过所述车辆的反射对所述第一摄像机和所述第二摄像机均不直接可见。
10.根据前述权利要求中任一项所述的车辆成像台，其中，所述侧壁和所述顶壁是平面的或扁平的，所述顶壁垂直于所述侧壁延伸以形成矩形横截面的通道。
11.根据前述权利要求中任一项所述的车辆成像台，其中，所述侧壁的端部相互向内延伸，以限定出倾斜的端壁部分，所述倾斜的端壁部分定义出所述入口和所述出口。
12.根据权利要求11所述的车辆成像台，其中，所述结构化光源安装在所述倾斜的端壁部分的内表面上或与所述倾斜的端壁部分相邻。
13.根据前述权利要求中任一项所述的车辆成像台，所述车辆成像台包括一个或更多个额外摄像机，所述额外摄像机被配置为捕获所述车辆的前部和/或后部、车身底部和/或车轮或轮胎的图像。
14.根据前述权利要求中任一项所述的车辆成像台，所述车辆成像台包括控制器，所述控制器被配置为接收来自所述摄像机的图像并将所述图像存储在计算机存储器中和/或传送至远程设备。
15.根据权利要求15所述的车辆成像台，其中，所述控制器被配置为响应于包括来自一个更多个传感器的输入和/或已经满足时间条件的标准，来执行用于触发所述摄像机的程序。
16.根据权利要求14～15中任一项所述的车辆成像台，所述车辆成像台包括耦合于所述控制器的一个或更多个传感器。
17.根据权利要求16所述的车辆成像台，其中，所述传感器包括：声换能器，诸如麦克风，所述声换能器被配置为检测发动机噪声；接近传感器，所述接近传感器被配置为检测接近的车辆；和/或车速传感器，所述控制器能使用所述传感器同步所述摄像机，以将图像拼接在一起，从而形成部分或所有所述车辆的连续图像，或者用于调整摄像机设置，例如快门速度。
18.根据权利要求14～17中任一项所述的车辆成像台，其中，所述控制器被配置为执行程序以进行颜色匹配，从而针对车辆颜色调整摄像机设置。
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