[发明专利]用于带激光扫描器的交通监控仪的检验设备和检验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检验和校正带激光扫描器的交通监控仪的设备和方法。

背景技术

也可以额外具有摄像机，其中，摄像机在工厂时就已经被校准，固定地与激光扫描器相连以及因而相对激光扫描器坐标系定向。

用检验设备应当检验和储存的不同的特性和参数（下文为检验标准），以便用它们作为校正状态的依据，以及在评估测量结果时使用它们或实施校正。

检验标准指的是激光扫描器的固有参数和/或必要时指的是摄像机和摄像机相对激光扫描器的定向的固有参数。

常用的激光扫描器（在此示例性地应当以它的检验为基础）具有激光二极管作为激光源以及具有多棱镜作为扫描装置。但方法和设备并不局限于这种激光扫描器的检验。同样，它们也并不局限于如下激光扫描器，该激光扫描器发出激光束，其垂直于扫描方向具有比沿扫描方向更大的射束发散度。

必须定期地检验是否遵守检验标准，为此可以有利地使用按本发明的检验设备和按本发明的检验方法。

针对包括用于实施测量任务的激光扫描器和必要时用于记录测量结果的摄像机的有下列用于检验或校正的检验标准：

1.检验激光扫描器扫描平面的垂直的角位置以及有关激光扫描器坐标系的高度

2.检验和校正垂直于扫描平面的激光扫描器的扫描平面的零位

3.检验扫描的保形性

4.检验激光束的射束特性

5.检验距离测量的精确度

6.检验激光二极管的发射功率

7.检验时间精度和多棱镜的同步性

8.检验不同的反射特性

9.检验摄像机相对激光扫描器以及因而相对激光扫描器坐标系的定向。

由EP1355128B1公开了一种用于检验固定在目标物上，尤其是固定车辆上的激光扫描器的定向的方法和设备。

激光扫描器相对车辆的额定定向如下这样选择，即，使得扫描平面（在那里是采样平面）水平地以及扫描平面的零位（在那里是0°射角）沿行驶方向以及因而平行于车辆纵轴线地延伸。

该设备包括至少一个分界壁，该分界壁在其扫描角范围的不限制按规定安装在车辆上的激光扫描器的功能的区域内同样固定地布置在车辆上。基于最大为275°的扫描范围有利于这种激光扫描器的不受限制的功能，在360°扫描器中保留90°的角范围，在该角范围内可以布置至少一个属于设备的分界壁或优选两个分界壁，这两个分界壁彼此夹成直角。至少一个分界壁局部地被设计成如下检验面，该检验面可以以不同的方式实施。分界壁以及因而检验面相对车辆自身的坐标系定向。

检验面可以例如是摄像机自身的CCD矩阵，用该CCD矩阵可以测定在扫描的激光束投射到检验面时产生的采样点或激光点的位置。在此，摄像机以及因而摄像机自身的CCD矩阵如下这样安装在分界壁以及因而间接地安装在车辆上，即，使得在采样平面正确定向时，激光束沿着CCD矩阵的行投射。

例如作为备选建议，取代摄像机使用激光扫描器自身的接收装置作为用于证实激光束的投射的装置以及设置检验面作为发射或反射的线条图案。线条图案包括多条检验线，这些检验线中至少两条不是彼此平行延伸的。它们可以例如布置成N形、M形、V形或W形。举出的用于检验图案的示例无论如何都不与检验线交汇。激光束在检验面上产生的激光点的直径，相比线条长度较小以及仅略大于线条宽度。

通过检验线的相对布置，可以以如下方式对采样平面的位置进行编码，即，使得仅在传感器正确定向时，在预期的时间点上或在扫描器的预期的角位置上，探测在检验线上被反射的激光脉冲，而在错误定向时在错误的时间点上或错误的角位置中探测被反射的激光脉冲。在说明书的【0068】至【0074】段中借助图6阐释了，如何能从探测射束的角位置的序列中推断出与额定定向的偏差的类型。

在扫描平面正确定向时，产生了固定的可预期的扫描角差（在那里是角距），分别在其中一条检验线上可能被反射的、例如由激光扫描器的发射装置发出的激光束的接收之间的激光束，辐照该扫描角差。

对有激光扫描器的交通监控仪来说，在公开的专利申请EP1355128B1的理论下使用的方法或设备都不够精确，其中，该交通监控仪按应用发出有如下射束横截面的激光脉冲，该射束横截面具有垂直的发散度，该垂直的发散度比水平的发散度高好几倍。在检验面上产生的激光点于是具有垂直于扫描方向的垂直的延展（长度），该垂直的延展比其水平的延展（宽度）大好几倍，因此当接收信号不是通过在垂直定向的线上的反射引起时，无法明确地将这些接收信号配属于仅一个角位置。