[发明专利]一种面向行驶车辆的汽车底盘三维重建系统及其工作方法

说明书

本发明提供一种面向行驶车辆的汽车底盘三维重建系统及其工作方法。本发明系统，包括通过数据线缆连接的车底成像子系统和数据采集处理子系统；其中车底成像子系统，设置在地面上或埋设在地面以下，用于拍摄上方通过的车辆，包括图像采集单元和补光光源；图像采集单元用于采集汽车底盘图像；补光光源用于在图像采集单元视场范围内均匀照明；数据采集处理子系统，用于控制所述车底成像子系统、采集图像数据、数据存储以及执行三维重建算法，完成车底三维重建。本发明的技术方案解决了现有技术中由于物体遮挡在车底结构下，不能被轻易地观察到的问题以及现有技术仅拍摄车底的二维视图并进行异物检测，存在效率低、可靠性差的技术问题。

技术领域

本发明涉及汽车底盘三维重建技术领域，具体而言，尤其涉及一种面向行驶车辆的汽车底盘三维重建系统及其工作方法。

背景技术

近年来，由于车辆夹带危险品、违禁品，引起的安全事故越来越多，威胁着乘客的生命和公共财产安全。为了维护社会的安全稳定，在部分区域需对经过车辆进行安全检查，以防止不法分子在车上藏匿违法物品。现代车辆注重功能性与行驶安全性，车体结构越来越复杂，给安全检查增加了难度。特别是汽车底盘，所包含的部件越来越多，检察人员视线难以观察到，属于车辆安检需要重点关注的位置。现有技术中一般采用两种方法，一是检查人员利用反光镜依靠人眼检查；二是用线阵相机扫描车底，生成车底的二维图像，借此来完成车底的异物检测。简单的二维图像识别方法，仅依靠平面图像检测，难以检测到被汽车底盘结构遮挡住的信息，检测精度不高；为了更加准确的对汽车底盘进行检测，基于三维图像的汽车底盘异物检测技术的研究已经变得越来越重要和紧迫。

发明内容

根据上述提出的由于物体遮挡在车底结构下，不能被轻易观察到以及现有技术仅拍摄车底的二维视图并进行异物检测，存在效率低、可靠性差的技术问题，提供一种面向行驶车辆的汽车底盘三维重建系统及其工作方法。本发明首先利用高速面阵相机采集汽车底盘的二维图像，然后利用三维重建算法对其进行处理，得到车辆底盘的三维视图。根据汽车底盘的三维视图可以多角度查看车底图像，解决线阵相机扫描的结果图中视角单一和图像扭曲等问题，让隐藏在车底结构背后的异物无所遁形。

本发明采用的技术手段如下：

一种面向行驶车辆的汽车底盘三维重建系统，包括通过数据线缆连接的车底成像子系统和数据采集处理子系统；其中：

所述车底成像子系统，设置在地面上或埋设在地面以下，用于拍摄上方通过的车辆，包括图像采集单元和补光光源；图像采集单元用于采集汽车底盘图像；补光光源用于在图像采集单元视场范围内均匀照明；

所述数据采集处理子系统，用于控制所述车底成像子系统、采集图像数据、数据存储以及执行三维重建算法，完成车底三维重建。

进一步地，所述图像采集单元包括多台高速面阵相机，且各高速面阵相机排列在同一条直线上，排列方向延汽车底盘宽度方向，完整覆盖车宽。

进一步地，所述补光光源为高亮度光源，其发光部分沿汽车底盘宽度的方向延伸。

进一步地，所述数据采集处理子系统包括PC计算机、工控机、图形工作站或专用嵌入式计算机的一种，且内部配置高速计算卡。

进一步地，所述数据采集处理子系统内部配备对应的数据采集卡。

进一步地，所述数据采集处理子系统执行的所述三维重建算法，具体包括：

步骤1、输入所述车底成像子系统采集的一组汽车底盘图像数据集；

步骤2、特征提取，对所述汽车底盘图像数据集中的每张图像进行特征提取，得到特征点；

步骤3、特征匹配，对所述汽车底盘图像数据集中相邻图像的特征点进行匹配，得到完整的匹配点集；

步骤4、基于特征点的初始匹配，估计相机之间的相对位姿；