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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110095061A(43)申请公布日2019.08.06(21)申请号201910254776.9(22)申请日2019.03.31(71)申请人唐山百川智能机器股份有限公司地址063000河北省唐山市高新技术开发区火炬路169号(72)发明人李志威陈德君张大龙田明智李千里姚向凯黄永生张健陈建超张岩(74)专利代理机构唐山永和专利商标事务所13103代理人张皓清(51)Int.Cl.G01B11/00(2006.01)G01B11/24(2006.01)B61K9/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称基于轮廓扫描的车辆形位检测系统及方法(57)摘要本发明涉及一种基于轮廓扫描的车辆形位检测系统及方法。该系统包括车号识别模块、测速模块、激光轮廓仪、龙门架、处理系统;该方法包括激光轮廓仪对轨道上运行的车辆进行轮廓扫描、通过激光图像和车速计算出3D点云图;通过车号在数据库中匹配车辆信息,得到标准3D点云图;通过对比点云图对车辆的外形尺寸和外部零件进行检测。本发明通过激光扫描车辆能够适应较恶劣的环境,具有很强的抗干扰能力,是一种非接触式、不影响设备运行的检测方法;采用3D点云计算,不仅能测量出各个尺寸,而且传感器安装简单;采用三维匹配技术,识别准确性更高;能够对车辆整体尺寸和对车辆外部零件的同时检测,节约成本;通过算法优化运算能力,提高工作效率。CN110095061ACN110095061A权利要求书1/2页1.一种基于轮廓扫描的车辆形位检测系统,其特征在于,包括:车号识别模块:识别车辆车号,把车号上传到处理系统;测速模块:测量车辆速度,把车速上传到处理系统;激光轮廓仪:主要由激光光源和高速相机组成,相机以固定帧率拍照,把图像信息上传到处理系统;龙门架:为激光测距模块提供安装位置;处理系统:接收传感器数据,计算测量信息,是本系统的大脑。2.一种基于轮廓扫描的车辆形位检测方法,采用如权利要求1所述的基于轮廓扫描的车辆形位检测系统进行,其特征在于,包括如下步骤:S1:车号识别模块、测速模块或其他传感器检测到车辆,处理系统开始工作,激光轮廓仪开始工作;S2:多个激光轮廓仪以固定帧率拍摄图片,把图片信息上传到处理系统,处理系统识别每张图片中的激光线,建立一个二维坐标轴,把多个激光轮廓仪的激光点坐标拼接成一个完整轮廓的平面2D点云图(x,y);S3:把测速模块上报的速度进行均化处理,得出每一个二维点云图所对应的速度,速度/帧率=z轴的距离,代入上述公式最终得到车辆的3D点云图(x,y,z);S4:处理系统根据车号识别模块上报的车号在数据库中查找对应车型的标准3D点云图,得出通过车辆的外形、被测零件、被测零件的位置和尺寸;S5:根据车型的标准3D点云图与计算出的3D点云图进行对比,判断车辆尺寸是否超标;S6:根据车型信息可知被测件的位置,在标准被测件位置周边通过三维匹配检测被测零件是否存在,如果存在测量其尺寸,判断是否符合标准;如果不存在,则认为零件丢失。3.根据权利要求2所述的基于轮廓扫描的车辆形位检测方法,其特征在于:在龙门架和轨道上安装多个激光轮廓仪,使用多激光轮廓拼接技术,实现对车辆360°轮廓扫描。4.根据权利要求2所述的基于轮廓扫描的车辆形位检测方法,其特征在于:在测量过程中未接触到被测车辆,可以测量动态车辆,是一种非接触式在线测量方法,能测量允许通过龙门架的各种车型的车辆。5.根据权利要求2所述的基于轮廓扫描的车辆形位检测方法,其特征在于:首先计算出二维轮廓图(x,y),把上报的车速进行均化处理,根据公式速度/帧率=z轴的距离,进而计算出相邻二维轮廓图z轴的距离,描绘出3D点云图。6.根据权利要求2所述的基于轮廓扫描的车辆形位检测方法,其特征在于:通过车号自动识别车辆类型,进一步在数据库中获取通过车辆的标准尺寸和零件安装位置。7.根据权利要求2所述的基于轮廓扫描的车辆形位检测方法,其特征在于:先根据数据库中零件安装的位置来缩小实际零件在3D点云图中的位置,再根据三维匹配技术识别物体。8.根据权利要求2所述的基于轮廓扫描的车辆形位检测方法,其特征在于:能够同时测量车辆尺寸和车辆上零件的尺寸及位置。9.根据权利要求2所述的基于轮廓扫描的车辆形位检测方法,其特征在于:能够测量出轮廓尺寸和识别物体的尺寸及位置偏差。10.根据权利要求2所述的基于轮廓扫描的车辆形位检测方法,其特征在于:对不同激2CN110095061A权利要求书2/2页光轮廓仪之间的相互干扰做了相应处理。11.根据权利要求2所述的基于轮廓扫描的车辆形位检测方法,其特征在于:不规定车辆行驶方向,通过龙门架两个方向的车辆,不需要做任何改变就能实现对其车辆和外部零件的检