[发明专利]基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置及其方法

权利要求书

1.一种基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置，其特征在于：包括差分北斗定位单元、近场无线数据采集与传输单元、视频取证模块（1）和上位机（2）；

所述差分北斗定位单元包括北斗移动站（6）和北斗地面站（5）；北斗地面站（5）安装在考场附近；所述北斗移动站（6）为具有方向天线和位置天线的移动站，安装在叉车上；所述差分北斗定位单元用于输出叉车的位置坐标信息，包括叉车的位置与方向信息；

近场无线数据采集与传输单元包括无线采集传输模块（4）和无线接收模块（3），无线采集传输模块（4）安装在叉车上，无线采集传输模块（4）将叉车实时位置信息通过无线接收模块（3）发送到上位机（2）；

所述上位机（2）用于建立笛卡尔坐标体系，将跑道和叉车转换到笛卡尔坐标系下，并在笛卡尔坐标系下实时判断叉车是否存在扣分行为，若存在扣分行为，则进行相应的扣分操作并发送视频抓拍指令给视频取证装置；

所述视频取证装置（1）包括多个环绕跑道布置的镜头，基于视频抓拍指令进行拍照取证，并将所拍摄的照片发送给上位机（2）保存；

所述扣分行为包括叉车压线和叉车出线。

2.根据权利要求1所述的基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置，其特征在于：还包括十字架底座，用于安装方向天线和位置天线；当所述方向天线安装在该十字架底座上时，该十字架底座的中心与方向天线底座的圆心相重合；当所述位置天线安装在该十字架底座时，该十字架底座的中心与位置天线底座的圆心相重合。

3.一种基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测方法，其特征在于：采用如权利要求1或2所述的基于笛卡尔坐标体系的叉车场地考试边界检测装置，其方法包括：

步骤1、以北斗地面站为原点，以通过原点且平行跑道外边界的任意直边为X轴建立笛卡尔坐标系；

步骤2、将跑道转换到笛卡尔坐标系下，将笛卡尔坐标系下的跑道划分为五个区域，分别记为T0、T1、C、U0和U1，具体为：将笛卡尔坐标系下的跑道的内边界线离散化为10个关键坐标点，以内边界线上的最长直边的左端点为起点，按顺时针方向，依次记为点A1、点A2、点A3、点A4、点A5、点A6、点A7、点A8、点A9和点A10，将外边界线也离散化为10个关键坐标点，以外边界线上的最长直边的左端点为起点，按顺时针方向分别记为点B1、点B2、点B3、点B4、点B5、点B6、点B7、点B8、点B9和点B10；其中，T1区域为点A1、点A2、点A3和点A10所围成的矩形区域；T0区域为B1、点B2、点B3和点B10所围成的矩形区域减去T1区域；C区域为点A4、点A9、圆点O1和圆点O2所围成的矩形区域，其中：圆点O1为位于跑道左侧圆弧边的圆心，圆点O2为位于跑道右侧圆弧边的圆心；U1区域为点A5、点A6、点A7和点A8所围成的矩形区域； U0区域为点B5、点B6、点B7和点B8所围成的矩形区域减去U1区域；

步骤3、将叉车转换到笛卡尔坐标系下，通过安装在叉车上的移动站实时记录叉车在考试中的实际坐标位置，并与跑道的五个区域进行运算判断叉车是否压线或出线；其中：

判断出线：循环判定车轮轮廓角坐标及货叉轮廓角坐标是否均在TO区域和UO区域的坐标范围内，若均在，则表示叉车未出线；否则再判定车轮轮廓角坐标及货叉轮廓角坐标在TO区域、UO区域及C区域的总数是否等于K1个，其中，K1表示车轮轮廓上的角和货叉轮廓上的角的总个数，若不等于K1个，则表示叉车出线；若等于K1个，则再判断车轮轮廓及货叉轮廓离圆点O1和圆点O2的最短距离是否比外边界线上的圆弧边的半径长，若是，则表示叉车未出线，否则表示叉车出线；

判定压线：循环判定车身轮廓角坐标及货叉轮廓角坐标是否均在T1区域和U1区域的坐标范围内，若均在，则表示叉车未压线；否则再判定车身轮廓角坐标及货叉轮廓角坐标在T1区域、U1区域及C区域的总数是否等于K2个，其中，K2表示车身轮廓上的角和货叉轮廓上的角的总个数，若不等于K2个，则表示叉车出线；若等于K2个，则再判断车身轮廓及货叉轮廓离圆点O1和圆点O2的最短距离是否比内边界线上的圆弧边的半径长，若是，则表示叉车未压线，否则表示叉车压线；

步骤4、当检测到叉车出现压线或出线行为时，抓拍并记录图像。