[发明专利]一种车辆轮廓及轴距自动测量系统及测量算法有效

专利信息
申请号: 201410177283.7 申请日: 2014-04-29
公开(公告)号: CN103954222B 公开(公告)日: 2017-03-29
发明(设计)人: 蔡云飞;唐振民;李纯圣;贾修一 申请(专利权)人: 南京理工大学
主分类号: G01B11/04 分类号: G01B11/04;G01B11/24
代理公司: 南京理工大学专利中心32203 代理人: 朱显国
地址: 210094 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 车辆 轮廓 轴距 自动 测量 系统 算法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及测量领域,特别是一种车辆轮廓及轴距的自动测量算法和装置。

背景技术

随着经济的快速发展,我国每年新增机动车数量惊人,为防止部分客货车私自改装车辆尺寸,公安部交通管理局车辆管理处每年都必须对车辆进行外轮廓尺寸检测。当前采用的传统人工测量方法效率较低,人工成本较高,而且受被测车辆的复杂结构影响和受测量工具的制约,测量精度具有较大误差。这就迫切要求采用自动方法和自动装置对车辆外轮廓尺寸进行检测,既保证测量精度,又提高测量效率。

为实现测量车辆尺寸的自动化监测,近年来也有一些自动测量方法和装置,目前从已有的车辆检测方法和装置相关的资料以及相关专利资料查明,当前对车辆尺寸进行检测的测量装置主要包括激光扫描仪、激光雷达、成像装置、光幕传感器阵列等。申请号为201210119598.7的中国专利公开了一种基于光幕的车辆尺寸自动测量系统及其测量方法,该系统需要多个光幕传感器阵列,结构复杂,功耗较大,此外一旦传感器阵列中有传感器损坏,不易检测和后期维修。申请号为201020645084.1的中国专利公布了一种利用激光扫描仪和成像装置的车辆尺寸自动检验测量装置,该装置以成像装置为主,激光扫描仪为辅,成本较高,结构复杂,而且图像易受到复杂背景、光线和阴影的影响,工作不稳定。申请号为201210175516.0的中国专利公开了一种利用激光雷达扫描进行车辆尺寸的测量方法和装置,该方法存在以下缺点:(1)不能检测车辆的轴距;(2)不能去除车辆后视镜对宽度的影响;(3)由于雷达安装位置的限制,在车辆宽度的扫描中存在死角,所测车辆宽度只是车辆上表面宽度,不一定是车辆的最大宽度。(4)该方法无法达到本申请查新项目的精度要求。总之,现有的车辆尺寸自动测量方法和装置成本较高,性能不全,可用性不高。

发明内容

为克服现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种车辆轮廓尺寸的自动检测算法和装置。

一种车辆轮廓及轴距自动测量系统,包括三个距离测量单元、轮廓测量控制单元、轴距测量控制单元、取证单元、综合数据处理单元和检测通道;所述的检测通道由近端拱门架和远端拱门架组成,两个拱门架平行且均垂直于水平面,所述的距离测量单元、轮廓测量控制单元、轴距测量控制单元、取证单元设置于检测通道上;三个距离测量单元分别为第一距离测量单元、第二距离测量单元和第三距离测量单元,所述的轮廓测量控制单元与第一距离测量单元连接,轴距测量控制单元与第一距离测量单元连接,距离测量单元与综合数据处理单元连接,综合数据处理单元还分别与第二距离测量单元和第三距离测量单元连接,所述的取证单元监控并记录车辆运行检测的实时状态。

一种车辆轮廓及轴距自动测量算法,包括以下步骤:

步骤1,测量系统的相关参数,包括:第一距离测量单元中第一激光雷达与轮廓测量控制单元的轮廓测量传感器之间距离在水平面上的最短投影长度;第二距离测量单元距离地面的垂直距离;第三距离测量单元距离地面的垂直距离;近端拱门架的宽度和高度;

步骤2,启动系统,获取测量通道没有车辆时的雷达测量信息;

步骤3,车辆进入通道,分别触发轮廓测量控制单元和轴距测量控制单元,轮廓测量控制单元向三个距离测量单元发送信号,轴距测量控制单元向第一距离测量单元发送信号,三个距离测量单元根据触发信号开始扫描车辆获得车辆的相关参数;

步骤4,综合数据处理单元根据步骤1和步骤3获得的相关参数计算得到车辆轮廓及轴距的数据,包括车长、车高、车宽和轴距的数据。

作为本发明的一种改进,车宽的计算算法在于利用直方图消除车辆后视镜数据后计算车辆宽度,其具体过程为:综合数据处理单元计算时删除步骤2获取的有阶跃式变化的数据后计算车宽。

本发明与现有技术相比,其显著优点在于:(1)本技术方案结构简单,由3个距离传感器和2组测量传感器构成,安装位置方便,易于维护;(2)被测车辆只需低速通过检测通道即可,无需停留,车辆完全通过检测通道后即可得出测量结果,整个检测时间不会超过30秒,和人工测量相比,大大节约了人力成本和提高了时间效率;(3)利用安装在不同高度的2个激光雷达实现对不同高度车辆的高和宽的无死角准确测量;(4)利用安装在车头行进正前方的激光雷达精确测量运动中的车辆的轴距;(5)利用直方图原理,基于凸出采样点过滤消除干扰数据,能够在车辆宽度测量过程中,消除反光镜等数据的干扰;(6)测量精度通过误差分析和实验测试,在保证安装精度符合要求的情况下,各个值的测量误差能够控制在1%以内。

附图说明

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