CN115541598B - 汽车外观检测方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及汽车外观检测的领域，尤其是涉及一种汽车外观检测方法、装置及系统，汽车外观检测装置包括支架，设置有行车空间；照明模块，设置于支架并沿行车空间的长度方向分布；以及，拍摄模块，设置于支架。待测汽车直接驶进并通过行车空间，即可依次经过第一检查区和第二检查区，并且第一拍摄模块和第二拍摄模块可分别获取结构光环境中的光学影像和无影光环境中的光学影像，检测出多种外观缺陷，整个过程为车辆驶过式检测，无需人工操作全自动检测，并且无论是对于汽车厂半成品的汽车或者二手汽车，均可实现流水线式地车辆外观检测，高效快速、检测项目全面。

Description

汽车外观检测方法、装置及系统

优先权基础包括：申请号2022110244187、专利名称为“汽车外观检测方法、装置及系统”、申请日为2022年08月24日的发明申请案。

技术领域

本申请涉及汽车外观检测的领域，尤其是涉及一种汽车外观检测方法、装置及系统。

背景技术

在汽车新车出厂前或者在进行汽车二手交易时，需要汽车的外观进行检测，查看汽车表面是否存在凹痕、剐蹭、油漆流挂、油漆粗糙等缺陷。汽车外观检测采用的常用方法是通过手举灯具如整平灯对汽车外观进行照明，通过将灯光将外观缺陷清晰地展现出来，然后对汽车外观进行仔细检查，并对外观缺陷进行拍摄记录或拍摄分析。上述汽车外观检测方法需要耗费大量的人力物力，存在检测效率较低的问题。

发明内容

第一方面，本申请提供一种汽车外观检测装置，采用如下技术方案。

一种汽车外观检测装置，包括：支架，设置有供待测汽车通过的行车空间；照明模块，设置于所述支架并沿所述行车空间的长度方向分布，用于向所述行车空间内的所述待测汽车照射光线；以及，拍摄模块，设置于所述支架，用于在所述照明模块向所述待测汽车照射光线时获取所述待测汽车的光学影像。

可选的，所述行车空间包括沿所述行车空间的长度方向分布的第一检查区和第二检查区；所述照明模块包括设置于所述第一检查区的第一照明模块和设置于所述第二检查区的第二照明模块，其中，所述第一照明模块设置有若干间隔分布以在向所述待测汽车照射光线时形成光纹的光照部；所述拍摄模块包括对应于所述第一照明模块的第一拍摄模块和对应于所述第二照明模块的第二拍摄模块。

可选的，所述第一照明模块包括第一灯板和用于通过部分遮挡光线以形成光纹的遮光膜，所述遮光膜盖设于所述第一灯板；或者，所述第一照明模块包括液晶显示光源，所述液晶显示光源通过在间隔分布的若干区域发出光线的方式形成所述光照部。

可选的，所述第二检查区包括缓和区和工作区，所述缓和区分隔所述工作区和所述第一检查区。

可选的，所述拍摄模块包括若干沿所述支架间隔分布以围绕所述行车空间的摄像单元。

可选的，所述拍摄模块有角度地设置于所述支架外露于所述行车空间的一侧，并且所述拍摄模块的拍摄端朝向所述行车空间内，以使所述拍摄模块的拍摄范围与所述照明模块的照明范围具有重叠部分。

可选的，所述支架设置有用于安装所述拍摄模块的相机架，所述相机架与所述拍摄模块转动连接，通过调整拍摄模块的角度，使各拍摄模块的拍摄范围可以达到最佳比例。

可选的，还包括：位置检测模块，设置于支架，用于检测所述待测汽车在所述行车空间中的位置。

可选的，还包括：外观获取模块，设置于支架，用于获取所述待测汽车的光学影像；照明调节模块，分别电性连接于所述外观获取模块、所述照明模块，用于基于所述待测汽车的光学影像调节所述照明模块的亮度。

第二方面，本申请提供一种汽车外观检测方法，采用如下技术方案。

一种汽车外观检测方法，应用于汽车外观检测装置，所述汽车外观检测装置包括支架，设置有供待测汽车通过的行车空间；照明模块，设置于所述支架并沿所述行车空间的长度方向分布，用于向所述行车空间内的所述待测汽车照射光线；以及拍摄模块，设置于所述支架，用于在所述照明模块向所述待测汽车照射光线时获取所述待测汽车的光学影像；

所述汽车外观检测方法包括：获取所述待测汽车的目标图像，其中，所述目标图像包括所述拍摄模块对所述待测汽车拍摄得到的光学影像；基于所述待测汽车的所述目标图像进行缺陷检测，得到所述待测汽车的外观缺陷信息；基于所述待测汽车的所述外观缺陷信息，得到所述待测汽车的检测报告。

可选的，所述行车空间包括沿所述行车空间的长度方向分布的第一检查区和第二检查区；所述照明模块包括设置于所述第一检查区的第一照明模块和设置于所述第二检查区的第二照明模块，其中，所述第一照明模块设置有若干用于向所述待测汽车照射光线的光照部，各个所述光照部间隔分布；所述拍摄模块包括对应于所述第一照明模块的第一拍摄模块和对应于所述第二照明模块的第二拍摄模块；所述目标图像包括所述第一拍摄模块拍摄得到的第一目标图像和所述第二拍摄模块拍摄得到的第二目标图像；所述外观缺陷信息包括对应于所述第一检查区的光学环境的第一缺陷信息和对应于所述第二检查区的光学环境的第二缺陷信息；

所述获取待测汽车的目标图像的步骤，包括：外观获取模块获取车辆信息，调节第一检查区和第二检查区的光源模块参数以及拍摄模块参数，位置检测模块检测到车辆到达第一检测区，开启所有照明模块，同时第一检查区拍摄模块以设定帧率连续拍照，获取待测汽车的所述第一目标图像；位置检测模块检测到车辆到达第二检测区，关闭第一检查区拍摄模块，开启第二检查区拍摄模块以设定帧率连续拍照，获取待测汽车的所述第二目标图像；位置检测模块检测到车辆驶离第二检查区，关闭第二检查区拍摄模块，以及所有照明模块，同时将所有拍摄的图像上传至服务器中；所述基于所述待测汽车的所述目标图像进行缺陷检测，得到所述待测汽车的外观缺陷信息的步骤，包括：服务器获取到拍摄模块采集的所有图像后，基于所述待测汽车的所述第一目标图像进行缺陷检测，得到所述待测汽车的所述第一缺陷信息；基于所述待测汽车的所述第二目标图像进行缺陷检测，得到所述待测汽车的所述第二缺陷信息；所述基于所述待测汽车的所述外观缺陷信息，得到所述待测汽车的检测报告的步骤，包括：基于所述待测汽车的所述第一缺陷信息和所述第二缺陷信息，得到所述待测汽车的检测报告。

可选的，所述基于所述待测汽车的所述外观缺陷信息，得到所述待测汽车的检测报告的步骤，包括：基于所述外观缺陷信息中的所有原始缺陷进行重复性筛选，得到目标缺陷；确定所述目标缺陷的位置信息；确定所述目标缺陷的尺寸信息；确定所述目标缺陷的种类信息；基于所述目标缺陷的所述位置信息、所述尺寸信息和所述种类信息，得到所述待测汽车的所述检测报告。

可选的，所述基于所述外观缺陷信息中的所有原始缺陷进行重复性筛选，得到目标缺陷的步骤，包括：基于所述拍摄模块的多帧所述目标图像进行图像拼接，得到所述拍摄模块的第一拼接图像；基于目标视角所对应的多幅所述第一拼接图像进行图像矫正和图像拼接，得到所述目标视角对应的所述第二拼接图像；基于所述第二拼接图像，对所述外观缺陷信息中的所有所述原始缺陷进行重复性筛选和缺陷排除，得到所述目标缺陷。

可选的，所述确定所述目标缺陷的位置信息的步骤，包括：确定所述待测汽车的行车速度；基于所述待测汽车的所述行车速度，确定所述目标缺陷的所述目标图像的图像位置，其中，所述图像位置用于反映所述待测汽车被摄于所述目标图像中的车身部位；基于所述目标缺陷在所述目标图像中的所述目标坐标和所述目标图像的所述图像位置，确定所述目标缺陷的所述位置信息。

可选的，所述位置信息包括展示坐标；所述基于所述目标缺陷在所述目标图像中的所述目标坐标和所述目标图像的所述图像位置，确定所述目标缺陷的所述位置信息的步骤，包括：确定所述目标缺陷所对应的展示模型图，其中，所述展示模型图指的是用于从展示视角展示所述待测汽车的车身形状的二维图像；基于所述展示模型图的所述展示视角与所述目标缺陷的拍摄视角之间的变换关系，对所述目标缺陷的所述目标坐标进行坐标转换，得到所述目标缺陷在所述展示模型图中的所述展示坐标。

第三方面，本申请提供一种汽车外观检测系统，采用如下技术方案。

一种汽车外观检测系统，应用于如上述技术方案的汽车外观检测方法，所述汽车外观检测系统包括：图像获取模块，用于获取所述待测汽车的目标图像，其中，所述目标图像包括所述拍摄模块对所述待测汽车拍摄得到的光学影像；图像分析模块，用于基于所述待测汽车的所述目标图像进行缺陷检测，得到所述待测汽车的外观缺陷信息；结果输出模块，用于基于所述待测汽车的所述外观缺陷信息，得到所述待测汽车的检测报告。

本申请提供的一种汽车外观检测方法、装置及系统，支架内部设置有光学通道式的行车空间，待测汽车直接驶进并通过行车空间，即可依次经过第一检查区和第二检查区，并且第一拍摄模块和第二拍摄模块可分别获取结构光环境中的光学影像和无影光环境中的光学影像，检测出多种外观缺陷，整个过程为车辆驶过式检测，无需人工操作全自动检测，并且无论是对于汽车厂半成品的汽车或者二手汽车，均可实现流水线式地车辆外观检测，高效快速、检测项目全面。

在待测汽车通过行车空间的过程中，第一拍摄模块和第二拍摄模块均可以大面积快速检测待测汽车的整车外观，并且各个拍摄单元的视野角度均有重叠部分，覆盖全车，减少视野盲点。

附图说明

图1绘示本申请实施例一的汽车外观检测装置的结构示意图；

图2绘示本申请实施例一的汽车外观检测装置的俯视图；

图3绘示本申请实施例一的支架和第一照明模块的爆炸图；

图4绘示本申请实施例一的第一目标图像的图像内容示意图；

图5绘示本申请实施例一中待测汽车经过行车空间时的侧视图；

图6绘示本申请实施例一中待测汽车经过行车空间时的正视图；

图7绘示本申请实施例一的拍摄单元的结构示意图；

图8绘示本申请实施例一的汽车外观检测装置的模块示意图；

图9绘示本申请实施例二的汽车外观检测装置的结构示意图；

图10绘示本申请实施例二的第一照明模块的工作状态示意图，其中，图10（A）种的光照部的长度方向横向设置，粗细程度适中；图10（B）种的光照部的长度方向横向设置，粗细程度较细；图10（C）种的光照部的长度方向纵向设置，粗细程度适中；

图11绘示本申请实施例的汽车外观检测方法的流程示意图；

图12绘示本申请实施例的汽车外观检测方法中步骤S1的子流程示意图；

图13绘示本申请实施例的汽车外观检测方法中步骤S3的子流程示意图；

图14绘示本申请实施例的汽车外观检测方法中步骤S31的子流程示意图；

图15绘示本申请实施例的汽车外观检测方法中步骤S32的子流程示意图；

图16绘示本申请实施例的汽车外观检测方法中步骤S323的子流程示意图；

图17绘示本申请实施例的汽车外观检测方法中展示模型的示意图；其中图17（D）绘示左视展示图，图17（E）绘示俯视展示图，图17（F）绘示右视展示图；

图18绘示本申请实施例的汽车外观检测系统的模块示意图。

附图标记说明：

1、支架；11、行车空间；111、第一检查区；112、第二检查区；113、缓和区；114、工作区；12、拱门架；121、横杆部；122、立柱部；123、安装槽；124、弧形部；13、连接杆；14、外观获取模块；15、照明调节模块；16、汽车识别模块；17、位置检测模块；2、照明模块；21、第一照明模块；211、第一灯板；212、遮光膜；213、光照部；214、圆滑段；215、液晶显示光源；22、第二照明模块；221、第二灯板；3、拍摄模块；31、第一拍摄模块；32、第二拍摄模块；33、拍摄单元；4、相机架；41、底座；42、调节座；43、连接件；101、图像获取模块；102、图像分析模块；103、结果输出模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

下面结合说明书附图1-图18对本发明实施例作进一步详细描述。

本申请实施例公开一种汽车外观检测装置。

实施例一：

参照图1，汽车外观检测装置包括有支架1、设置于支架1上的照明模块2和设置于支架1上的拍摄模块3。支架1采用通道式结构，支架1的内部形成有待测汽车通过的行车空间11，在本实施例中，待测汽车在通过行车空间11时与支架1发生相对运动的方向，即为待测汽车的行驶方向，也为行车空间11的长度方向。照明模块2设置于支架1的内侧，并沿行车空间11的长度方向分布，照明模块2用于向行车空间11内的待测汽车照射光线，目的是利用光线的反射在光学影像中突显待测汽车表面的缺陷。拍摄模块3用于在照明模块2向待测汽车照射光线时获取待测汽车的光学影像。

参照图1，汽车外观检测装置整体采用光学通道式结构，在实际检测过程中，待测汽车穿过支架1以通过行车空间11，照明模块2则会为待测汽车提供光学环境，拍摄模块3则对光学环境中的待测汽车进行拍摄，当待测汽车完全通过行车空间11之后，利用拍摄模块3得到的光学影像，可以检测待测汽车表面的缺陷。

参照图1，待测汽车通过行车空间11的方式，实际上是待测汽车与支架1之间的相对移动，可以是支架1整体固定不动而待测汽车行驶通过支架1的内部，也可以是待测汽车整体不动而支架1移动使得待测汽车通过支架1的内部，在本实施例中，优选采用支架1整体固定不动而待测汽车移动的方案。

参照图1，关于行车空间11的分布的具体说明，在本实施例中，行车空间11内可以提供不同的光学环境，进而可以检测不同的缺陷，而根据不同光学环境，行车空间11内可以分为第一检查区111和第二检查区112。第一检查区111和第二检查区112沿行车空间11的长度方向分布。

参照图1和图2，关于照明模块2和拍摄模块3的具体说明，在本实施例中，照明模块2包括有设置于第一检查区111的第一照明模块21和设置于第二检查区112的第二照明模块22，其中，第一照明模块21用于提供具有若干间隔分布的光纹的结构光环境，第二照明模块22用于提供高亮度均匀光照的无影光环境。拍摄模块3包括对应于第一照明模块21的第一拍摄模块31和对应于第二照明模块22的第二拍摄模块32。

具体的，第一拍摄模块31和第二拍摄模块32均采用工业相机，在相机的设备参数中：分辨率选用12MP以上，帧率选用5fps以上，镜头选用6mm-25mm。

参照图2，在本实施例中，待测汽车通过行车空间11的过程中，待测汽车会分别经过第一检查区111和第二检查区112，在第一检查区111的结构光环境下，车身如凹坑、凸起、橘皮等油漆缺陷可以反射出不同的光学影像，并且第一拍摄模块31拍摄得到对应的光学影像。在第二检查区112的无影光环境下，车身上细小的刮蹭、划痕、掉漆、生锈等外观缺陷可以反射出不同的光学影像，并且第二拍摄模块32拍摄得到对应的光学影像。因此，待测汽车通过行车空间11之后，利用预设的智能视觉检测算法，对第一照明模块21的光学影像和第二照明模块22的光学影像分别进行识别分析，可以得到不同类型的缺陷，检测效率更高、检测类型更加全面。

参照图2，在本实施例中，待测汽车会依次经过第一检查区111和第二检查区112，在实际应用场景中，也可以根据实际探测需求改变第一检查区111和第二检查区112的分布次序，使得待测汽车可以依次经过第二检查区112和第一检查区111。

参照图3，关于支架1的结构的具体说明，在本实施例中，支架1包括有若干拱门架12和若干连接杆13。其中，各个拱门架12沿连接杆13的长度方向间隔分布，照明模块2设置于相邻的两个拱门架12之间。连接杆13均平行于水平方向，各个连接杆13沿拱门架12的轮廓间隔分布，拱门架12与连接杆13之间的交叉点形成连接位置，各个拱门架12和各个连接杆13在连接位置处固定连接，具体的固定连接方式可以为栓接、卡接或焊接等，实现支架1整体的支撑固定。

参照图3，在本实施例中，拱门架12整体呈门型，拱门架12包括有横向设置的横杆部121和固定于横杆部121两端并纵向设置的立柱部122，横杆部121与立柱部122之间为待测汽车提供穿过的空间，并在支架1的内部形成行车空间11。本实施例中的横杆部121和立柱部122采用一体成型的方式固定连接。

参照图3，关于第一照明模块21的结构的具体说明，在本实施例中，第一照明模块21包括有用于提供光线的第一灯板211和用于形成光纹的遮光膜212。其中，第一灯板211固定安装于支架1上，第一灯板211沿支架1的形状分布，第一灯板211所围绕的区域形成行车空间11中的第一检查区111，并且第一灯板211的发光面朝向第一检查区111。

参照图3，遮光膜212设置有允许光线通过的若干透光条和遮挡光线的若干遮光条，各个透光条和各个遮光条相互平行并且交错分布。遮光膜212盖设于第一灯板211的发光面，第一灯板211上对应于透光条的位置形成可以照射光线的光照部213，而第一灯板211上对应于遮光条的位置的光线被遮挡，由于各个光照部213间隔分布，因此，第一灯板211向待测汽车照射的光线能够在待测汽车的外观表面形成光纹，本实施例中，这类光线可以称为结构光。

参照图3和图4，第一照明模块21照射的结构光照射于待测汽车的观察位置时，如图4中的区域A1所示，若观察位置没有出现如凹坑、凸起、橘皮等油漆缺陷，则观察位置在光学影像中的各个光纹会趋近于按照原来的光纹方向呈线状分布，并且相邻的光纹趋向于平行状态。如图4中的区域A2所示，若观察位置中出现如凹坑、凸起、橘皮等油漆缺陷，则观察位置在光学影像中的各个光纹会围绕缺陷弯曲，使得缺陷在光学影像中更加突出，便于智能视觉检测算法的识别。

参照图3，在本实施例中，遮光膜212本身采用透光材料制成，遮光膜212的表面涂有若干呈长条状且间隔的遮光涂料，以形成有各个透光条和各个遮光条。

参照图3，关于第一照明模块21的固定方式的具体说明，在本实施例中，第一灯板211和遮光膜212固定安装邻近的两个拱门架12之间。具体的，拱门架12接近第一灯板211的一侧开设有安装槽123，第一灯板211的两侧分别卡接于邻近的安装槽123中，而遮光膜212盖设于第一灯板211的表面，遮光膜212的两侧分别嵌设于第一灯板211与安装槽123槽壁之间的间隙中，实现第一灯板211和遮光膜212的固定。另外的，遮光膜212与第一灯板211之间还可以采用压条结构、粘接结构，以增强遮光膜212的安装稳定性；第一灯板211和拱门架12之间也可以采用栓接、焊接等方式进行进一步的固定，只要能够到稳固第一灯板211的效果即可。

在一些实施例中，遮光膜212也可以使用特制透镜进行替代，只要特制透镜具有多个透光区和多个挡光区，白光可以透射出透光区而并不可以透射出挡光区，各个透光区和各个挡光区交错分布，达到结构光的效果即可。

参照图3，在本实施例中，连接杆13设置于第一灯板211远离行车空间11的一侧，从而减少连接杆13对第一灯板211的光线的遮挡。

参照图3，在本实施例中，第一灯板211设置有弯折部分，并且第一灯板211弯折的形状与拱门架12整体的形状相匹配，使得第一灯板211以一较大的整体固定设置于支架1上，而并非分成多个较小的个体拼接式固定设置于支架1上，使得第一灯板211在各个位置发出的光线较为均匀。进一步的，横杆部121和立柱部122之间的连接处设置有圆滑过渡的弧形部124，第一灯板211也设置有与弧形部124相匹配的圆滑段214。

参照图2和图3，关于第二照明模块22的结构的具体说明，在本实施例中，第二照明模块22包括有用于提供光线的第二灯板221，第二灯板221固定安装于支架1上，第二灯板221沿支架1的形状分布，第二灯板221所围绕的区域形成行车空间11中的第二检查区112，并且第二灯板221的发光面朝向第二检查区112。

参照图2，由于第二灯板221的发光面并没有另外设置遮光结构，第二灯板221的发光面上的各个位置均可以照射待测汽车，提供一个全覆盖的、高亮度的匀光环境，通过第二拍摄模块32拍摄，结合智能视觉检测算法，可以检测到细小的刮蹭、划痕、掉漆、生锈等外观缺陷，本实施例中，这类光线可以称为无影光。

参照图2和图3，关于第二照明模块22的固定方式的具体说明，在本实施例中，第二灯板221固定安装邻近的两个拱门架12之间，第二灯板221的形状与第一灯板211的形状相同，第二灯板221的两侧分别卡接于邻近的安装槽123中。另外的，第二灯板221和拱门架12之间也可以采用压条压紧、栓接、焊接等方式进行进一步的固定，只要能够到稳固第二灯板221的效果即可。

参照图2和图3，对应于拱门架12的弧形部124，在本实施例中，第二灯板221也设置有与弧形部124相匹配的圆滑段214，使得第二灯板221在各个位置发出的光线较为均匀。在本实施例中，连接杆13设置于第二灯板221远离行车空间11的一侧，从而减少连接杆13对第二灯板221的光线的遮挡。

参照图2和图3，在本实施例中，第一灯板211和第二灯板221采用同一种照明灯板，即照明灯板的尺寸规格一致。在安装第一照明模块21时，可采用此类型的照明灯板和对应的遮光膜212，而在安装第二照明模块22时，可直接采用同类型的照明灯板，提高设备的组装效率。

在本实施例中，第一灯板211和第二灯板221统一进行光源设计，例如，将所有灯板的灯珠左右间隔2cm、上下间隔1cm排列，可得到最佳照明效果以确保灯板发射出来的光照均匀，使拍摄效果达到最佳。

在设计支架1结构时，支架1与照明模块2配合的结构如整体形状、卡接配合结构等，不需要针对第一灯板211和第二灯板221分别进行设计，只需要针对一种照明灯板设计即可，减少设计难度和组装难度。

参照图2，关于拍摄模块3的设置方式的具体说明，在本实施例中，拍摄模块3安装于支架1外露于行车空间11的一侧上，减少拍摄模块3对行车空间11内的光线照射的干扰。拍摄模块3的拍摄端倾斜设置并朝向行车空间11内，以使拍摄模块3的拍摄范围与照明模块2的照明范围具有重叠部分，可以拍摄到位于行车空间11内的待测汽车。并且，可以确保拍摄到待测汽车的车头和车尾部分。

参照图2，可以理解的是，行车空间11内的范围相当于照明模块2的光线照射范围，在行车空间11内的待测汽车可以收到照明模块2的光线照射。在本实施例中，行车空间11的长度应大于拍摄模块3的拍摄范围的长度，使得拍摄模块3拍摄到的待测汽车能够完全在照明模块2的光线照射下。

参照图2，在本实施例中，拍摄模块3包括有第一拍摄模块31和第二拍摄模块32，第一拍摄模块31拍摄通过第一检查区111时的待测车辆，而第二拍摄模块32拍摄通过第二检查区112时的待测车辆。

参照图2，关于第一拍摄模块31和第一检查区111的具体说明，在本实施例中，第一拍摄模块31设置于支架1接近第一检查区111的一端，并 且第一拍摄模块31的拍摄端朝向第一检查区111倾斜。第一拍摄模块31的拍摄范围在第一检查区111的范围内，并且第一拍摄模块31的拍摄范围在第一照明模块21的照明范围内。具体的，第一灯板211的宽度应大于第一拍摄模块31的拍摄范围在第一灯板211宽度方向上的长度，并使第一拍摄模块31的拍摄范围在第一灯板211的照明范围内。

参照图2，在本实施例中，第一检查区111的长度约为1.2米，第一灯板211的数量为1，即第一灯板211的宽度约为1.2米、相邻两个拱门架12之间的距离约为1.2米。

参照图2，关于第二拍摄模块32和第二检查区112的具体说明，在本实施例中，第二拍摄模块32设置于支架1接近第二检查区112的一端，并且第二拍摄模块32的拍摄端朝向第二检查区112倾斜。第二拍摄模块32的拍摄范围在第二检查区112的范围内，并且第二拍摄模块32的拍摄范围在第二照明模块22的照明范围内，即第二拍摄模块32的拍摄范围在第二灯板221的照明范围内。

参照图2，进一步的，在本实施例中，第二检查区112的长度大于第一检查区111的长度，第二检查区112包括沿行车空间11长度方向分布的缓和区113和工作区114，并且缓和区113位于工作区114接近第一检查区111的一端。工作区114用于为第二拍摄模块32的拍摄提供无影光环境，第二拍摄模块32的拍摄范围主要集中在工作区114的范围内。缓和区113的作用是分隔第一检查区111和工作区114，延长第一检查区111到工作区114的距离，使得第一检查区111内的结构光的反光影像无法出现在第二拍摄模块32的拍摄范围内，从而减少第一检查区111中的结构光对第二检查区112中的无影光下缺陷检测的干扰。

参照图2，具体的，第二灯板221的数量大于第一灯板211的数量。在本实施例中，第二检查区112的长度约为2.4米，第二灯板221的数量为2，其中，接近第一检查区111的第二灯板221所围成的区域形成缓和区113，缓和区113的长度约为1.2米，远离第一检查区111的第二灯板221所围成的区域形成工作区114，缓和区113的长度约为1.2米。

参照图2，在本实施例中，支架1沿其长度方向依次分布了第一检查区111、缓和区113和工作区114，并且单独的第一灯板211提供了第一检查区111、其中一个第二灯板221提供了缓和区113、另外一个第二灯板221提供了工作区114，相当于一个照明灯板在一个区域内提供了一种工作模式的环境，各个部件分工明确、便于布置，并且减少了光线在支架1的长度方向上的分散，待测汽车直接通过行车空间11并可以流水线式地完成对应的检测任务，更加方便、高效。

参照图2和图3，由于第一灯板211和第二灯板221均采用照明灯板，在本实施例中，照明模块2一共采用3个照明灯板组成，而支架1则一共采用4个拱门架12组成。可以理解的是，行车空间11的长度决定了照明模块2的光照范围，而行车空间11的长度或照明模块2的光照范围受拍摄模块3的拍摄范围的影响，在本实施例中，行车空间11的长度约为3.6米（其中第一检查区111的长度约为1.2米，第二检查区112的长度约为2.4米），在其他实施例中，行车空间11的长度或照明模块2的光照范围可以根据拍摄模块3的拍摄范围进行适应性的调整，以达到较佳的检测效果。

参照图5和图6，关于拍摄模块3的具体说明，在本实施例中，拍摄模块3包括有若干拍摄单元33，各个拍摄单元33分成多组，其中一组为用于拍摄第一检查区111内的待测车辆的第一拍摄模块31，另外一组为用于拍摄第二检查区112内的待测车辆的第二拍摄模块32。第一拍摄模块31和第二拍摄模块32分别由多个拍摄单元33组成，每一组中的各个拍摄单元33围绕行车空间11分布，并向相邻两个拍摄单元33之间的拍摄视野具有重叠部分。当待测汽车抵达行车空间11中的某一位置时，第一拍摄模块31中的各个拍摄单元33或第二拍摄模块32中的各个拍摄单元33可以同时从多个位置、角度对待测汽车进行拍摄，从而使能够在光学环境中以几乎无死角的状态（整体拍摄角度接近360°）检测待测汽车的外观，实现大面积快速检测整车外观。

参照图5和图6，在本实施例中，拍摄单元33采用摄像机，并且每一个拍摄单元33均具有一个相机编号。拍摄模块3一共包括有10个拍摄单元33，其中5个拍摄单元33为一组组成第一拍摄模块31，另外5个拍摄单元33为一组组成第二拍摄模块32。

参照图5和图6，可以理解的是，多个拍摄单元33的设置目的在同一时间从多个方位进行拍摄以达到无死角检测的效果，其中拍摄单元33的数量、位置、角度可以根据待测汽车的尺寸大小进行适应性的调整。另一方面，为了减少待测汽车的行进路径上的阻碍物。

在一具体实施例中，为了对待测汽车的正前方或正后方进行精确的外观检测，在对应的位置上也设置有拍摄单元33，例如在正对进车方向设置有用于拍摄车头的拍摄单元33，在背对进车方向设置有用于拍摄车尾的拍摄单元33，拍摄单元33的高度和角度设置刚好能拍摄到行车空间11里的整个车头影像和车尾影像。

参照图7，关于拍摄单元33的固定方式的具体说明，在本实施例中，支架1外露于行车空间11的一侧安装有多个相机架4，各个相机架4的数量、位置均与各个拍摄单元33的数量、位置相对应，各个拍摄单元33安装于对应的相机架4上。

参照图7，在本实施例中，相机架4采用活动式结构，以便于拍摄单元33的拍摄角度的调节。具体的，相机架4包括有用于连接支架1的底座41、用于安装拍摄单元33的调节座42以及用于连接底座41和调节座42的连接件43。其中，底座41安装于拱门架12上，底座41的安装方式可以采用栓接、卡接等可拆卸安装方式。拍摄单元33安装于调节座42上，调节座42通过转动轴转动连接于底座41，使得调节座42和拍摄单元33整体可以与底座41发生相对转动，实现拍摄单元33的拍摄角度调节，通过调整拍摄单元33的角度，使各拍摄单元33的拍摄范围可以达到最佳比例。

在本实施例中，连接件43为转动阻尼结构，以实现调节座42和拍摄单元33整体可以定位为指定的转动角度。

参照图7，进一步的，拍摄单元33通过阻尼转轴转动连接于调节座42。调节座42包括相互垂直的第一连接端和第二连接端，其中第一连接端与支架1转动连接，第二连接端与拍摄单元33转动连接。拍摄单元33与调节座42之间的转动轴线、调节座42与底座41之间的转动轴线，以及经过拍摄单元33的拍摄端中点的直线三者两两之间相对垂直。拍摄单元33可以在多个方向（如纵向或横向）发生角度调节，并且可以通过阻尼停留定位指定的角度上。

参照图8，在本实施例中，汽车外观检测装置还包括有外观获取模块14和照明调节模块15，照明调节模块15分别电性连接于外观获取模块14和照明模块2，其中，外观获取模块14用于获取待测汽车的光学影像，并传输给照明调节模块15；照明调节模块15用于基于待测汽车的光学影像进行颜色检测，得到待测汽车的车身颜色，然后基于车身颜色向照明模块2发送亮度调节信息，以调节照明模块2的亮度。

参照图2，在本实施例中，照明模块2包括第一照明模块21和第二照明模块22，第一照明模块21和第二照明模块22分别电性连接于照明调节模块15，照明调节模块15分别对第一照明模块21和第二照明模块22进行亮度调节。

参照图2，具体的，按照待测汽车的车身颜色，可以将待测汽车分成三类：黑色车辆、白色车辆和其他颜色车辆。在本实施例中，照明模块2对于黑色车辆的照明亮度小于对于其他颜色车辆的照明亮度，照明模块2对于白色车辆的照明亮度大于对于其他颜色车辆的照明亮度。具体的亮度数值可以通过大量测试得到最佳值。

参照图2，在本实施例中，照明模块2的光源为白色，对于黑色车辆，反光比较严重，直接拍摄效果不佳，需要把光源亮度降低再进行拍摄，车身上的缺陷和车身颜色会形成对比，更容易检测到车身缺陷，因此，若待测汽车为黑色车辆，则需要降低照明模块2的光源亮度。对于白色车辆，由于白色车辆会吸收白色光源，光源亮度不够，需要提高设备光源亮度，拍摄出的图片更清晰，因此，若待测汽车为白色车辆，则需要提高照明模块2的光源亮度。

参照图1和图2，具体的，外观获取模块14采用摄像机，外观获取模块14安装于支架1的入口端的顶部。支架1的入口端指的是待测汽车在进行外观检测时先进入支架1的内部的一端，在本实施例中，支架1的入口端为支架1接近第一检查区111的一端。当待测汽车行驶到支架1的入口端前方的指定位置（未直接进入入口端内）时，外观获取模块14拍摄待测汽车，得到待测汽车的光学影像。

参照图1，在本实施例中，汽车外观检测装置还包括有汽车识别模块16，汽车识别模块16包括摄像机，汽车识别模块16安装于支架1的入口端的顶部。汽车识别模块16可以拍摄待测汽车的光学影像，并在光学影像中识别出待测汽车表面的汽车标识，然后根据汽车标识，查询到待测汽车所对应的车辆信息。

参照图1，在本实施例中，待测汽车的种类包括有新车和二手车，属于新车的待测汽车设置有条形码，条形码关联有此待测汽车的车辆车架号，条形码即为待测汽车的汽车标识。属于二手车的待测汽车则设置有车牌，车牌号码即为此待测汽车的汽车标识。汽车识别模块16具有两种可以切换的模式：新车检测模式和二手车检测模式，在新车检测模式中，汽车识别模块16通过待测汽车的光学影像，检测识别出待测汽车的条形码并得到对应的车辆车架号。在二手车检测模式中，汽车识别模块16通过待测汽车的光学影像，检测识别出待测汽车的车牌号码。

参照图1，在本实施例中，汽车外观检测装置还包括有位置检测模块17，位置检测模块17用于检测待测汽车在行车空间11中的位置。具体的，支架1安装有多个位置检测模块17，位置检测模块17采用光电传感器，位置检测模块17安装的高度大于车辆底架的底面高度并小于车辆车灯的高度，当待测汽车移动至位置检测模块17所检测的位置时，位置检测模块17则发出位置触发信息。在本实施例中，位置检测模块17的数量为4，各个位置检测模块17沿支架1的长度防线间隔设置，每一个位置检测模块17均栓接固定于支架1的下部。

参照图1，具体的，支架1设置有至少4个供位置检测模块17分布的位置，包括有第一触发位、第一驶离位、第二触发位和第二驶离位，第一触发位、第一驶离位、第二触发位和第二驶离位沿行车空间11的长度方向间隔分布。

参照图1，其中，当待测汽车抵达第一触发位时，待测汽车的车头出现于第一拍摄模块31的拍摄范围内，第一拍摄模块31开始进行拍摄，即开始进行待测汽车在结构光环境中的检测；当待测汽车驶离第一驶离位时，待测汽车的车尾离开第一拍摄模块31的拍摄范围内，第一拍摄模块31停止进行拍摄，即停止待测汽车在结构光环境中的检测。

参照图1，当待测汽车抵达第二触发位时，待测汽车的车头出现于第二拍摄模块32的拍摄范围内，第二拍摄模块32开始进行拍摄，即开始进行待测汽车在无影光环境中的检测；当待测汽车驶离第二驶离位时，待测汽车的车尾离开第二拍摄模块32的拍摄范围内，第二拍摄模块32停止进行拍摄，即停止待测汽车在无影光环境中的检测。

参照图1，在本实施例中，汽车外观检测装置的工作流程为：

A1、设备开机自检，系统初始化。

A2、待测汽车驶向支架1，直到待测汽车抵达支架1的入口端的前方。

A3、汽车识别模块16获取待测汽车的光学影像并识别，得到待测汽车的车辆信息。

A4、外观获取模块14获取待测汽车的光学影像，照明调节模块15基于待测汽车的光学影像调节照明模块2的亮度，即调节第一检查区111和第二检查区112的光源模块参数以及拍摄模块参数

A5、待测汽车抵达第一触发位，检测到待测汽车到达第一检查区111，第一拍摄模块31开始以设定帧率连续拍照。

A6、待测汽车抵达第二触发位，检测到待测汽车到达第二检查区112，第一拍摄模块31停止拍摄，第二拍摄模块32开始以设定帧率连续拍照。

A7、待检测到待测汽车驶离第二检查区112之后，关闭第二拍摄模块32以及所有照明模块，同时将所有拍摄的图像上传至服务器中，服务器获取到采集的所有图像后进行分析检测，得到检测报告。

其中，当待测汽车驶离行车空间11之后，无需等待检测报告生成完毕，下一辆待测汽车即可驶向支架1进行下一轮的外观检测，硬件检测的时间与软件分析的时间并不冲突。

本申请实施例一的汽车外观检测装置的实施原理为：支架1内部设置有光学通道式的行车空间11，待测汽车直接驶进并通过行车空间11，即可依次经过第一检查区111和第二检查区112，并且第一拍摄模块31和第二拍摄模块32可分别获取结构光环境中的光学影像和无影光环境中的光学影像，检测出多种外观缺陷，整个过程为车辆驶过式检测，无需人工操作全自动检测，并且无论是对于汽车厂半成品的汽车或者二手汽车，均可实现流水线式地车辆外观检测，高效快速、检测项目全面。

在待测汽车通过行车空间11的过程中，第一拍摄模块31和第二拍摄模块32均可以大面积快速检测待测汽车的整车外观，并且各个拍摄单元33的视野角度均有重叠部分，覆盖全车，减少视野盲点。

实施例二：

参照图3和图9，本申请实施例与实施例一的不同之处在于：第一照明模块21的设置方式。在实施例一的技术方案中，遮光膜212和第一灯板211组成第一照明模块21，利用遮光膜212部分遮挡光线的方式形成光纹，而在本实施例中，第一照明模块21采用液晶显示光源215，液晶显示光源215通过在间隔分布的若干区域发出光线的方式形成光纹。

参照图9和图10，具体的，第一照明模块21由多个液晶显示光源拼接215组成，多个液晶显示光源215沿拱门架12的轮廓形状分布。第一照明模块21实际上相当于多个较小的液晶显示光源215组成的较大的LED显示组件，LED显示组件中发光的区域在第一照明模块21中形成光照部213。在本实施例中，光照部213的形状设置为长条状，并且各个光照部213间隔分布，使得第一照明模块21可以发出结构光。

参照图9和图10，可以理解的是，液晶显示光源215的发光区域可以通过电信号控制，即光照部213的形状、长度方向、粗细均可以通过电信号调整，从而改变结构光的属性。如图10（A）所示，光照部213呈长条状，长度方向横向设置，光照部213的粗细程度适中；如图10（B）所示，光照部213呈长条状，长度方向横向设置，光照部213较细；如图10（C）所示，光照部213呈长条状，长度方向纵向设置，光照部213的粗细程度适中。

参照图9，在实际应用场景中，不同的外观缺陷所适用的结构光不同，如较小的外观缺陷需要更细更密集的光纹的结构光进行检测，较大的外观缺陷则可以采用更粗更稀疏的光纹的结构光进行检测，利用电信号调节液晶显示光源215的发光区域，以使结构光可以满足于不同的检测需求。

参照图9，在本实施例中，第二照明模块22也由多个液晶显示光源215拼接组成，多个液晶显示光源215沿拱门架12的轮廓分布。

参照图9，可以理解的是，液晶显示光源215的发光区域可以通过电信号控制，即发出结构光的范围和发出无影光的范围可以通过电信号调整。在组装照明模块2时，可以统一将各个液晶显示光源215安装于支架1上，然后控制部分液晶显示光源215在指定的位置发出结构光，控制部分液晶显示光源215在指定的位置发出无影光，方便快捷。

本申请实施例公开一种汽车外观检测方法。

参照图11，汽车外观检测方法包括：

S1、获取待测汽车的目标图像。

其中，待测汽车行驶进行车空间11内并通过行车空间11，照明模块2在行车空间11内提供合适的光学环境，拍摄模块3对待测汽车进行拍摄。目标图像指的是拍摄模块3对待测汽车拍摄得到的光学影像。

在本实施例中，行车空间11包括有第一检查区111和第二检查区112，照明模块2包括有在第一检查区111提供结构光的第一照明模块21和在第二检查区112提供无影光的第二照明模块22，拍摄模块3包括有拍摄结构光环境中待测汽车的第一拍摄模块31和拍摄无影光环境中待测汽车的第二拍摄模块32。目标图像包括有第一拍摄模块31获取的第一目标图像和第二拍摄模块32获取的第二目标图像。

在本实施例中，第一照明模块21的数量为5，各个第一照明模块21沿支架1的形状轮廓围绕行车空间11分布，各个第一照明模块21同时从多个位置、角度对待测汽车进行拍摄。第二照明模块22的数量为5，各个第二照明模块22沿支架1的形状轮廓围绕行车空间11分布，各个第二照明模块22同时从多个位置、角度对待测汽车进行拍摄。

在本实施例中，在待测汽车行驶进入行车空间11之前，外观获取模块14会获取待测汽车的光学影像，并传输给照明调节模块15，照明调节模块15则基于待测汽车的光学影像进行颜色检测，得到待测汽车的车身颜色，然后基于车身颜色向照明模块2发送亮度调节信息，以调节照明模块2的亮度。

其中，待测汽车可以分成三类：黑色车辆、白色车辆和其他颜色车辆，若待测汽车为黑色车辆，则需要降低照明模块2的光源亮度，若待测汽车为白色车辆，则需要提高照明模块2的光源亮度。

并且，在待测汽车行驶进入行车空间11之前，汽车识别模块16拍摄待测汽车的光学影像，并在光学影像中识别出待测汽车表面的汽车标识，然后根据汽车标识，查询到待测汽车所对应的车辆信息。

在本实施例中，支架1内部间隔设置有多个位置检测模块17，位置检测模块17采用光电传感器，当待测汽车移动至位置检测模块17所检测的位置时，位置检测模块17则发出位置触发信息。

具体的，支架1设置有多个供位置检测模块17分布的检测位置，检测位置包括有起始触发位和终止驶离位，起始触发位和终止驶离位沿行车空间11的长度方向间隔分布。当待测汽车的车头抵达起始触发位时，待测汽车的车头进入行车空间11内并且能够出现于拍摄模块3的拍摄范围内；当待测汽车的车头离开终止驶离位时，待测汽车的车尾能够出现于拍摄模块3的拍摄范围内。

在本实施例中，系统实时获取各个检测位置上的位置检测模块17的检测信号，根据检测信号，判断待测汽车抵达对应的检测位置或驶离对应的检测位置，从而控制拍摄模块3开始或停止拍摄。

具体的，拍摄模块3的拍摄模式可以为图像连拍模式或者视频拍摄模式。在图像连拍模式下，当待测汽车抵达起始触发位时，拍摄模块3会按照预设的时间间隔连续拍摄获取目标图像，当待测汽车抵达终止驶离位时，拍摄模块3停止拍摄。在视频拍摄模式下，当待测汽车抵达起始触发位时，拍摄模块3开始拍摄获取视频流，当待测汽车抵达终止驶离位时，拍摄模块3停止拍摄，系统然后按照预设的帧数间隔从视频流中抽取视频帧图像作为目标图像。

具体的，目标图像携带有图像属性，图像属性包括有拍摄时的照明环境、拍摄单元33的相机编号、拍摄时的触发次数以及图像在触发后拍摄的一组图像中的位置。在本实施例中，图像属性以图像命名方式进行记录，目标图像的命名方式为：照明环境、相机编号、触发次数以及图像在触发后拍摄的一组图像中的位置。例如，某一帧目标图像是在结构光环境中（SLT）、编号为001的拍摄单元33（001）、在第一个位置检测模块17触发之后拍摄的（T001）、最近一次触发拍摄的第一张图像（-1），则此目标图像的命名为SLT001 T001-1。

参照图12，在步骤S1中，包括：

S11、获取待测汽车的第一目标图像。

其中，第一目标图像为待测汽车在结构光环境下的光学影像，待测汽车的表面反射的结构光可突显如凹坑、凸起、橘皮等油漆缺陷。

在本实施例中，起始触发位包括有设置第一检查区111的第一触发位，终止驶离位包括有设置第一检查区111的第一驶离位。第一触发位和第一驶离位分别位于第一检查区111的两端。

当待测汽车抵达第一触发位时，待测汽车的车头出现于第一拍摄模块31的拍摄范围内，第一拍摄模块31开始拍摄，以获取第一目标图像，并且待测汽车保持匀速向前行驶。当待测汽车驶离第一驶离位时，待测汽车的车尾离开第一拍摄模块31的拍摄范围内，第一拍摄模块31停止拍摄。

S12、获取待测汽车的第二目标图像。

其中，第二目标图像为待测汽车在无影光环境下的光学影像，无影光环境提供了全覆盖的、高亮度照明的匀光环境，可以突显待测汽车表面如细小的刮蹭、划痕、掉漆、生锈等外观缺陷。

在本实施例中，起始触发位包括有设置第二检查区112的第二触发位，终止驶离位包括有设置第二检查区112的第二驶离位。第二触发位和第二驶离位分别位于第二检查区112的两端。

当待测汽车抵达第二触发位时，待测汽车的车头出现于第二拍摄模块32的拍摄范围内，第二拍摄模块32开始拍摄，以获取第二目标图像，并且待测汽车保持匀速向前行驶。当待测汽车驶离第二驶离位时，待测汽车的车尾离开第二拍摄模块32的拍摄范围内，第二拍摄模块32停止拍摄。

参照图1，S2、基于待测汽车的目标图像进行缺陷检测，得到待测汽车的外观缺陷信息。

其中，采用智能视觉检测算法对目标图像进行缺陷检测，可以识别出目标图像中的外观缺陷，得到待测汽车的外观缺陷信息。在本实施例中，外观缺陷信息包含有各个外观缺陷在目标图像中标注的位置，并且各个外观缺陷均具有一个缺陷编号。

在本实施例中，外观缺陷信息包括从第一目标图像中识别出的第一外观缺陷信息和从第二目标图像中识别出的第二外观缺陷信息。

参照图12，具体的，步骤S2包括：

S21、基于待测汽车的第一目标图像进行缺陷检测，得到待测汽车的第一缺陷信息。

其中，采用指定的智能视觉检测算法对第一目标图像进行缺陷检测，可以识别并标注出第一目标图像中的外观缺陷，即识别待测汽车的第一检查区111的结构光下缺陷，得到待测汽车的第一外观缺陷信息。第一外观缺陷信息可以反映待测汽车的表面在结构光下尤为明显的缺陷。

在本实施例中，第一外观缺陷信息所标注的缺陷特征为一类缺陷特征，第一外观缺陷信息还记录有每个一类缺陷特征对应的特征类型（如凹坑、凸起、橘皮等）。

S22、基于待测汽车的第二目标图像进行缺陷检测，得到待测汽车的第二缺陷信息。

其中，采用指定的智能视觉检测算法对第二目标图像进行缺陷检测，可以识别并标注出第二目标图像中的外观缺陷，即识别待测汽车的第二检查区112的无影光下缺陷，得到待测汽车的第二外观缺陷信息。第二外观缺陷信息可以反映待测汽车的表面在无影光下尤为明显的缺陷。

在本实施例中，第二外观缺陷信息所标注的缺陷特征为二类缺陷特征，第二外观缺陷信息还记录有每个二类缺陷特征对应的特征类型（如刮蹭、划痕、掉漆、生锈等）。

参照图11，S3、基于待测汽车的外观缺陷信息，得到待测汽车的检测报告。

具体的，基于待测汽车的第一外观缺陷信息和第二外观缺陷信息，得到待测汽车的检测报告。

在本实施例中，第一外观缺陷信息和第二外观缺陷信息均可以反映待测汽车外表的外观缺陷，检测报告中一方面会展示待测汽车的车辆信息，另一方面展示外观缺陷的具体种类、数量、面积和具体位置，并且将待测汽车的各个车身部位分割成多个区域，在多个区域上对外观缺陷进行统计，而对于每一个外观缺陷，还可以展示拍摄有该外观缺陷所对应的目标图像。

参照图13，具体的，步骤S3包括：

S31、基于外观缺陷信息中的所有原始缺陷进行重复性筛选，得到目标缺陷。

其中，原始缺陷指的是外观缺陷信息中反映的所有缺陷特征，这部分缺陷特征可能会重复计算，因此需要通过重复性筛选的方法将重复计算的原始缺陷剔除，得到目标缺陷。

缺陷特征可能会重复计算的理由如下：在待测汽车缓慢通过行车空间11的过程中，各个拍摄模块3会同时进行拍摄，由于相邻两个拍摄模块3之间存在部分视野重叠的部分，若某个缺陷出现在此部分则会重复计算，导致计算出的缺陷数量会比实际情况还要多。

在本实施例中，每一个缺陷外观均具有一个缺陷编号，重复计算的情况下，实际上相同的一个外观缺陷会具有多个不同的缺陷编号。重复性筛选方法的原理是先将多个拍摄模块3所对应的目标图像进行拼接，得到完整车身外观图像，然后将位置重复的原始缺陷进行排除，将代表同一

个缺陷外观的多个缺陷编号保留至只有一个缺陷编号，或者将代表同一个缺陷外观的多个缺陷编号相互之间做关联，使得每个外观缺陷不做重复统计。

参照图14，具体的，步骤S31包括：

S311、基于拍摄模块3的多帧目标图像进行图像拼接，得到拍摄模块3的第一拼接图像。

其中，同一拍摄模块3的多帧目标图像可以拼接得到一幅第一拼接图像，第一拼接图像以此拍摄模块3的拍摄角度，展示待测汽车整体车身外观。由于每一个拍摄模块3均代表一种拍摄视角，因此，多个拍摄模块3对应的第一拼接图像，可以展示多个不同视角的车身外观。

另一方面，当相邻两帧目标图像拼接完成后，两帧目标图像中重复的部分会重叠在一起，因此若两帧目标图像中存在指示同一外观缺陷的位置，则该两个位置也会重叠在一起。

S312、基于目标视角所对应的多幅第一拼接图像进行图像矫正和图像拼接，得到目标视角对应的第二拼接图像。

其中，目标视角指的是预设的投影视角，第二拼接图像用于反映待测汽车在目标视角中的投影视角的图像。

当相邻两帧第一拼接图像拼接完成后，两帧第一拼接图像中重复的部分会重叠在一起，因此若两帧第一拼接图像中存在指示同一外观缺陷的位置，则该两个位置也会重叠在一起。

在本实施例中，目标视角指的是以竖直方向从上至下的视角，第二拼接图像相当于待测汽车的从上至下的俯视图。

在本实施例中，各个拍摄模块3均以倾斜角度拍摄，并不是直接以目标视角拍摄，但是由于拍摄模块3的拍摄角度是固定的，因此，通过适当的图像矫正，对拍摄模块3的第一拼接图像进行旋转、拉伸等操作，可以将拍摄视角中的图像调整成在目标视角中的图像。而将对应于同一目标视角的第一拼接图像进行拼接，可以得到目标视角对应的第二拼接图像。

在其他实施例中，目标视角的选取可以包括更多的视角，如从前向后的前视视角、从后向前的后视视角等，并且对应地增加或改变拍摄模块3的数量、倾斜角度，具体可根据实际情况的检测需求而定。

可以理解的是，本申请中提出的图像矫正和图像拼接均为图像处理中常用的算法，本申请并不对算法本身进行改进，其原理不再赘述。

在本实施例中，多个拍摄模块3直接对待测汽车进行拍摄，然后基于拍摄的图像拼接。在其他实施例中，为了提高图像拼接的准确率，也可以在待测汽车的车身通过粘贴的方式，贴上若干个锚点（锚点并不遮挡外观缺陷），在图像拼接时，锚点可以作为相邻两张图像的重复部分进行拼接，相邻两张图像拼接后只保留一个锚点。

S313、基于第二拼接图像，对外观缺陷信息中的所有原始缺陷进行重复性筛选和缺陷排除，得到目标缺陷。

其中，先对所有原始缺陷进行重复性筛选，将重复的原始缺陷分成一组重复缺陷组，然后对各组重复缺陷组进行缺陷排除，每组只保留一个原始缺陷，最后剩下的所有原始缺陷作为目标缺陷。

重复性筛选的具体方式是筛选第二拼接图像中出现距小于预设标准或直接重叠的外观缺陷，满足重复性筛选的各个外观缺陷组成一组重复缺陷组。重复缺陷组进行缺陷排除的具体方式，在单个重复缺陷组里面，删除多余的原始缺陷的缺陷编号，保留至只有一个缺陷编号，后续只有一个缺陷编号参与统计计算，或者在单个重复缺陷组里面，将各个缺陷外观的多个缺陷编号相互之间做关联，后续只有其中一个缺陷编号参与统计计算。

参照图15，S32、确定目标缺陷的位置信息。

其中，位置信息用于指示目标缺陷在待测汽车中的具体位置。

确定位置信息的方法原理为：先计算出待测汽车的平均移动速度，再计算出各个时间点待测汽车处于支架1内的位置，确定目标图像属于待测汽车的哪些区域，再根据目标缺陷在图像中的位置，来确定目标缺陷在待测汽车上的具体位置。

具体的，步骤S32包括：

S321、确定待测汽车的行车速度。

其中，行车速度为待测汽车通过行车空间11时的平均移动速度。计算方式为选取同一拍摄单元33在不同时间点拍摄的两帧目标图像，如选取相邻的两帧目标图像，计算两帧目标图像中分别记录同一物体的像素点之间的距离，得到像素距离，像素距离可以反映待测汽车的移动距离。然后，利用两帧目标图像的拍摄时间之间的时间间隔和计算得到的像素距离，计算出待测汽车的行车速度。

S322、基于待测汽车的行车速度，确定目标缺陷的目标图像的图像位置。

其中，图像位置指的是待测汽车被摄于目标图像中的车身部位。

在本实施例中，待测汽车按照车身结构并沿其长度方向分成多个车身部位，例如车头机盖、车身中部、左前门、右前门、车身尾部、左后门、右后门、车后箱等。

利用目标图像的触发次数和在触发后拍摄的一组图像中的位置，可以计算出目标图像是待测汽车经过其中一个检测位置后间隔多长的行驶时间进行拍摄得到的，结合行驶时间和行车速度，可以得到待测汽车距离此检测位置的距离，从而得到目标图像的图像位置。

S323、基于目标缺陷在目标图像中的目标坐标和目标图像的图像位置，确定目标缺陷的位置信息。

其中，目标坐标指的是目标缺陷在目标图像中的像素坐标，结合目标图像所对应的图像位置，可以得到目标缺陷在图像位置所对应的车身部分上的具体位置，从而确定目标缺陷的具体位置，得到位置信息。

在本实施例中，位置信息包括有目标缺陷在图像位置所对应的车身部分上的具体位置。

在本实施例中，位置信息还包括有目标缺陷在展示模型图中的展示坐标。展示模型图指的是用于从预设的展示视角展示待测汽车的车身形状的虚拟示意图，是一种二维图像。展示模型图可根据待测汽车的型号进行设置。

具体的，展示视角包括有竖直方向的俯视视角和水平方向的侧视视角。在本实施例中，展示视角优选采用以竖直方向从上至下的俯视视角、以水平方向从左到右的左侧视角和以水平方向从右到左的右侧视角。对应地，展示模型图包括对应于俯视视角的俯视展示图、对应于左侧视角的左视展示图和对应于右侧视角的右视展示图。

在本实施例中，确定目标缺陷在展示模型图中的展示坐标的具体方法为确定目标缺陷所对应的展示视角，再基于拍摄单元33的拍摄视角与目标缺陷的展示视角之间的坐标变换关系，将目标缺陷的目标坐标变换成对应于展示模型图的展示坐标。

参照图16和图17，具体的，步骤S323包括：

S3231、确定目标缺陷所对应的展示模型图。

其中，根据目标缺陷在车身上的具体位置，判断能够展示此目标缺陷的展示视角和展示模型图。例如，若目标缺陷出现于车身中部的顶部，则目标缺陷所对应的展示模型图应为在俯视视角中的俯视展示图；目标缺陷出现于左前门，则目标缺陷所对应的展示模型图应为在左侧视角中的左视展示图。

S3232、基于展示模型图的展示视角与目标缺陷的拍摄视角之间的变换关系，对目标缺陷的目标坐标进行坐标转换，得到目标缺陷在展示模型图中的展示坐标。

其中，目标缺陷的拍摄视角，指的是拍摄目标缺陷所对应的目标图像的拍摄单元33的拍摄视角。

在本实施例中，由于各个拍摄单元33是以倾斜角度进行拍摄的，所以拍摄单元33的拍摄视角与任意一展示视角之间均存在视角偏差。但由于各个拍摄单元33是固定的，所以此视角偏差也是固定的。基于固定的视角偏差，可以计算在拍摄单元33的拍摄视角下的坐标与展示视角下的坐标之间的变换关系矩阵，利用变换关系矩阵，可以实现拍摄视角下目标图像中的目标坐标到展示视角下展示模型图中的展示坐标的转换。

S33、确定目标缺陷的尺寸信息。

其中，尺寸信息用于指示目标缺陷的面积大小，本实施例中相当于目标缺陷的估算面积。尺寸信息的面积计算方式为：将目标缺陷映射到预设的二维坐标系中，将目标缺陷在x轴方向上的长度作为目标缺陷的估算长度，将目标缺陷在y轴方向上的长度作为目标缺陷的估算宽度，然后基于估算长度和估算宽度，计算出此目标缺陷的估算面积。

在本实施例中，尺寸信息的具体计算方式为：将具有目标缺陷的展示模型图投影于二维坐标系中，展示模型图的长度方向、宽度方向分别作为二维坐标系的x轴方向和y轴方向，二维坐标系的原点取展示模型图的一个边界点。目标缺陷的估算长度和估算宽度均可以通过展示模型图中的像素数量计算得到。

参照图13，S34、确定目标缺陷的种类信息。

其中，种类信息指的是目标缺陷作为外观缺陷的种类，在本实施例中，目标缺陷根据种类可以分为一类缺陷特征和二类缺陷特征两大类，一类缺陷特征可以细分为如凹坑、凸起、橘皮等，二类缺陷特征可以细分为如刮蹭、划痕、掉漆、生锈等。

步骤S21和步骤S22中分别采用智能视觉检测算法对待测汽车的目标图像进行缺陷检测，可以识别并明确外观缺陷的种类，并分别记录在第一外观缺陷信息和第二外观缺陷信息中。

S35、基于目标缺陷的位置信息、尺寸信息和种类信息，得到待测汽车的检测报告。

其中，检测报告记录有待测汽车所有目标缺陷的具体位置、面积大小和种类，可以直观地反映出单独的目标缺陷的各项信息。

在本实施例中，检测报告将待测汽车的各个车身部位分割成多个区域，并且在多个区域上对外观缺陷进行数量统计，可以直观地反映出待测汽车各个区域所具有的目标缺陷的各项信息。

参照图17，在本实施例中，检测报告通过展示模型图，从各个展示视角展示待测汽车的车身形状。所有目标缺陷均会以其对应展示坐标的位置标注于展示模型图中，如图中的圆圈部分所示，并且，每一个目标缺陷根据其种类信息，会以不同的形态展示于展示模型图中，如通过不同的颜色进行展示。可以从多个视角整体性地反映出待测汽车所具有的目标缺陷的各项信息。

如图17（D）所示，为目标缺陷出现于左视展示图中的内容；如图17（E）所示，为目标缺陷出现于俯视展示图中的内容；如图17（F）所示，为目标缺陷出现于右视展示图中的内容。

本申请实施例公开一种汽车外观检测方法。

一种汽车外观检测系统，应用于如上述实施例公开的汽车外观检测方法。

参照图18，汽车外观检测系统包括：

图像获取模块101，用于获取待测汽车的目标图像，其中，目标图像包括拍摄模块3对待测汽车拍摄得到的光学影像；

图像分析模块102，用于基于待测汽车的目标图像进行缺陷检测，得到待测汽车的外观缺陷信息；

结果输出模块103，用于基于待测汽车的外观缺陷信息，得到待测汽车的检测报告。

关于汽车外观检测系统的具体限定可以参见上文中对于汽车外观检测方法的限定，在此不再赘述。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种汽车外观检测装置，其特征在于，包括：

支架（1），设置有供待测汽车通过的行车空间（11）；支架（1）包括有若干拱门架（12）和若干连接杆（13）；其中，各个拱门架（12）沿连接杆（13）的长度方向间隔分布；连接杆（13）均平行于水平方向，各个连接杆（13）沿拱门架（12）的轮廓间隔分布，拱门架（12）与连接杆（13）之间的交叉点形成连接位置，各个拱门架（12）和各个连接杆（13）在连接位置处固定连接；

照明模块（2），设置于所述支架（1）相邻的两个拱门架（12）之间并沿所述行车空间（11）的长度方向分布，用于向所述行车空间（11）内的所述待测汽车照射光线；

拍摄模块（3），设置于所述支架（1），用于在所述照明模块（2）向所述待测汽车照射光线时获取所述待测汽车的光学影像；

所述行车空间（11）包括沿所述行车空间（11）的长度方向分布的第一检查区（111）和第二检查区（112）；

所述照明模块（2）包括设置于所述第一检查区（111）的第一照明模块（21）和设置于所述第二检查区（112）的第二照明模块（22），其中，所述第一照明模块（21）设置有若干间隔分布以在向所述待测汽车照射光线时形成光纹的光照部（213）；其中，所述第一照明模块（21）用于提供具有若干间隔分布的光纹的结构光环境，所述第二照明模块（22）用于提供高亮度均匀光照的无影光环境，所述拍摄模块（3）包括对应于所述第一照明模块（21）的第一拍摄模块（31）和对应于所述第二照明模块（22）的第二拍摄模块（32），所述第一拍摄模块（31）位于所述支架（1）接近所述第一检查区（111）的一端拱门架（12）外侧缘，并且所述第一拍摄模块（31）的拍摄端朝向所述第一检查区（111）倾斜；所述第一拍摄模块（31）的拍摄范围在所述第一检查区（111）的范围内，并且所述第一拍摄模块（31）的拍摄范围在所述第一照明模块（21）的照明范围内；所述第二拍摄模块（32）位于所述支架（1）接近所述第二检查区（112）的一端拱门架（12）外侧缘，并且所述第二拍摄模块（32）的拍摄端朝向所述第二检查区（112）倾斜；所述第二拍摄模块（32）的拍摄范围在所述第二检查区（112）的范围内，并且所述第二拍摄模块（32）的拍摄范围在所述第二照明模块（22）的照明范围内；

所述第一照明模块（21）包括第一灯板（211）和用于通过部分遮挡光线以形成光纹的遮光膜（212），所述第一灯板（211）固定安装于所述支架（1）上，所述第一灯板（211）沿所述支架（1）的形状分布，所述第一灯板（211）所围绕的区域形成所述行车空间（11）中的所述第一检查区（111），并且所述第一灯板（211）的发光面朝向所述第一检查区（111）；所述遮光膜（212）设置有允许光线通过的若干透光条和遮挡光线的若干遮光条，各个透光条和各个遮光条相互平行并且交错分布，所述遮光膜（212）盖设于所述第一灯板（211），所述第一灯板（211）上对应于透光条的位置形成照射光线的所述光照部（213），而所述第一灯板（211）上对应于遮光条的位置的光线被遮挡，各个所述光照部（213）间隔分布，所述第一灯板（211）向待测汽车照射的光线能够在待测汽车的外观表面形成光纹，以为结构光；所述第一照明模块（21）照射的结构光照射于待测汽车的观察位置时，观察包括凹坑、凸起、橘皮的油漆缺陷；

所述第二照明模块（22）包括有用于提供光线的第二灯板（221），所述第二灯板（221）固定安装于所述支架（1）上，所述第二灯板（221）沿所述支架（1）的形状分布，所述第二灯板（221）所围绕的区域形成所述行车空间（11）中的所述第二检查区（112），并且，所述第二灯板（221）的发光面朝向所述第二检查区（112）；

所述第二灯板（221）的发光面并没有另外设置遮光结构，所述第二灯板（221）的发光面上的各个位置均可照射待测汽车，提供一个全覆盖的、高亮度的匀光环境，通过所述第二拍摄模块（32）拍摄，结合智能视觉检测算法，以检测包括细小的刮蹭、划痕、掉漆、生锈的外观缺陷；

连接杆（13）设置于所述第二灯板（221）远离所述行车空间（11）的一侧，从而减少所述连接杆（13）对所述第二灯板（221）的光线的遮挡；

所述第二检查区（112）的长度大于所述第一检查区（111）的长度，所述第二检查区（112）包括沿所述行车空间（11）长度方向分布的缓和区（113）和工作区（114），并且所述缓和区（113）位于所述工作区（114）接近所述第一检查区（111）的一端；

所述工作区（114）用于为第二拍摄模块（32）的拍摄提供无影光环境，所述第二拍摄模块（32）的拍摄范围主要集中在所述工作区（114）的范围内；所述缓和区（113）的作用是分隔所述第一检查区（111）和所述工作区（114），延长所述第一检查区（111）到所述工作区（114）的距离，使得所述第一检查区（111）内的结构光的反光影像无法出现在所述第二拍摄模块（32）的拍摄范围内，从而减少所述第一检查区（111）中的结构光对所述第二检查区（112）中的无影光下缺陷检测的干扰；

所述拍摄模块（3）有角度地设置于所述支架（1）外露于所述行车空间（11）的一侧，并且所述拍摄模块（3）的拍摄端朝向所述行车空间（11）内，以使所述拍摄模块（3）的拍摄范围与所述照明模块（2）的照明范围具有重叠部分；

所述支架（1）设置有用于安装所述拍摄模块（3）的相机架（4），所述相机架（4）与所述拍摄模块（3）转动连接；所述相机架（4）包括有用于连接所述支架（1）的底座（41）、用于安装所述第一拍摄模块（31）与所述第二拍摄模块（32）的调节座（42）以及用于连接所述底座（41）和所述调节座（42）的连接件（43）；其中，所述底座（41）安装于所述拱门架（12）上，所述第一拍摄模块（31）与所述第二拍摄模块（32）安装于所述调节座（42）上，所述调节座（42）通过转动轴转动连接于所述底座（41），使得所述调节座（42）和对应拍摄模块整体相对于所述底座（41）发生相对转动，实现所述第一拍摄模块（31）与所述第二拍摄模块（32）的拍摄角度调节。

2.根据权利要求1所述的汽车外观检测装置，其特征在于，第一拍摄模块（31）和第二拍摄模块（32）均采用工业相机，在相机的设备参数中：分辨率选用12MP以上，帧率选用5fps以上，镜头选用6mm-25mm。

3.根据权利要求1所述的汽车外观检测装置，其特征在于，所述拍摄模块（3）还包括若干沿所述支架（1）间隔分布以围绕所述行车空间（11）的摄像单元。

4.根据权利要求1所述的汽车外观检测装置，其特征在于，还包括：

位置检测模块（17），设置于支架（1），用于检测所述待测汽车在所述行车空间（11）中的位置。

5.根据权利要求1所述的汽车外观检测装置，其特征在于，还包括：

外观获取模块（14），设置于支架（1），用于获取所述待测汽车的光学影像；

照明调节模块（15），分别电性连接于所述外观获取模块（14）、所述照明模块（2），用于基于所述待测汽车的光学影像调节所述照明模块（2）的亮度。

6.一种汽车外观检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的一种汽车外观检测装置，所述汽车外观检测方法依序包括：

获取所述待测汽车的目标图像，其中，所述目标图像包括所述拍摄模块（3）对所述待测汽车拍摄得到的光学影像；

基于所述待测汽车的所述目标图像进行缺陷检测，得到所述待测汽车的外观缺陷信息；

基于所述待测汽车的所述外观缺陷信息，得到所述待测汽车的检测报告。

7.根据权利要求6所述的汽车外观检测方法，其特征在于，所述目标图像包括所述第一拍摄模块（31）拍摄得到的第一目标图像和所述第二拍摄模块（32）拍摄得到的第二目标图像；所述外观缺陷信息包括对应于所述第一检查区（111）的光学环境的第一缺陷信息和对应于所述第二检查区（112）的光学环境的第二缺陷信息；

所述获取待测汽车的目标图像的步骤，包括：

获取待测汽车的所述第一目标图像；

获取待测汽车的所述第二目标图像；

所述基于所述待测汽车的所述目标图像进行缺陷检测，得到所述待测汽车的外观缺陷信息的步骤，包括：

基于所述待测汽车的所述第一目标图像进行缺陷检测，得到所述待测汽车的所述第一缺陷信息；

基于所述待测汽车的所述第二目标图像进行缺陷检测，得到所述待测汽车的所述第二缺陷信息；

所述基于所述待测汽车的所述外观缺陷信息，得到所述待测汽车的检测报告的步骤，包括：

基于所述待测汽车的所述第一缺陷信息和所述第二缺陷信息，得到所述待测汽车的检测报告。

8.根据权利要求6所述的汽车外观检测方法，其特征在于，所述基于所述待测汽车的所述外观缺陷信息，得到所述待测汽车的检测报告的步骤，包括：

基于所述外观缺陷信息中的所有原始缺陷进行重复性筛选，得到目标缺陷；

确定所述目标缺陷的位置信息；

确定所述目标缺陷的尺寸信息；

确定所述目标缺陷的种类信息；

基于所述目标缺陷的所述位置信息、所述尺寸信息和所述种类信息，得到所述待测汽车的所述检测报告。

9.根据权利要求8所述的汽车外观检测方法，其特征在于，所述基于所述外观缺陷信息中的所有原始缺陷进行重复性筛选，得到目标缺陷的步骤，包括：

基于所述拍摄模块（3）的多帧所述目标图像进行图像拼接，得到所述拍摄模块（3）的第一拼接图像；

基于目标视角所对应的多幅所述第一拼接图像进行图像矫正和图像拼接，得到所述目标视角对应的第二拼接图像；

基于所述第二拼接图像，对所述外观缺陷信息中的所有所述原始缺陷进行重复性筛选和缺陷排除，得到所述目标缺陷。

10.根据权利要求8所述的汽车外观检测方法，其特征在于，所述确定所述目标缺陷的位置信息的步骤，包括：

确定所述待测汽车的行车速度；

基于所述待测汽车的所述行车速度，确定所述目标缺陷的所述目标图像的图像位置，其中，所述图像位置用于反映所述待测汽车被摄于所述目标图像中的车身部位；

基于所述目标缺陷在所述目标图像中的目标坐标和所述目标图像的所述图像位置，确定所述目标缺陷的所述位置信息。

11.根据权利要求10所述的汽车外观检测方法，其特征在于，所述位置信息包括展示坐标；

所述基于所述目标缺陷在所述目标图像中的所述目标坐标和所述目标图像的所述图像位置，确定所述目标缺陷的所述位置信息的步骤，包括：

确定所述目标缺陷所对应的展示模型图，其中，所述展示模型图指的是用于从展示视角展示所述待测汽车的车身形状的二维图像；

基于所述展示模型图的所述展示视角与所述目标缺陷的拍摄视角之间的变换关系，对所述目标缺陷的所述目标坐标进行坐标转换，得到所述目标缺陷在所述展示模型图中的所述展示坐标。

12.一种汽车外观检测系统，其特征在于，应用于如权利要求6-11中任意一项所述的汽车外观检测方法，所述汽车外观检测系统包括：

图像获取模块（101），用于获取所述待测汽车的目标图像，其中，所述目标图像包括所述拍摄模块（3）对所述待测汽车拍摄得到的光学影像；

图像分析模块（102），用于基于所述待测汽车的所述目标图像进行缺陷检测，得到所述待测汽车的外观缺陷信息；

结果输出模块（103），用于基于所述待测汽车的所述外观缺陷信息，得到所述待测汽车的检测报告。