[发明专利]一种基于多三维扫描设备的车厢尺寸测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于多三维扫描设备的车厢尺寸测量系统，其特征在于，包括龙门架和控制模块，以及分别与所述控制模块信号连接的云台机构、两台伺服电机和两台三维扫描设备；

所述龙门架上设置有横向导轨，所述龙门架下方形成用于停放待测量车厢的测量空间；

所述云台机构可左右横向滑动地连接在所述横向导轨上，所述云台机构用于根据所述控制模块发出的控制指令，在所述龙门架上横向运动，同时所述云台机构将自带的位移传感器检测到的位置信息，实时反馈到所述控制模块；

两台所述伺服电机通过连接件相对设置在所述云台机构两侧，接收所述控制模块的控制指令进行转动，同时所述伺服电机自带的旋转编码器的将转动角度传输到所述控制模块进行处理；

两台所述三维扫描设备分别固定连接到两台所述伺服电机的转轴上，所述伺服电机能够带动所述三维扫描设备旋转，所述三维扫描设备用于扫描其与待测量车厢间的距离值，并将距离值传输到所述控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于多三维扫描设备的车厢尺寸测量系统，其特征在于，所述连接件包括竖端和横端，所述竖端和所述横端垂直设置；所述竖端通过螺栓和螺母固定在所述云台机构上，所述横端开有通孔，所述伺服电机固定在所述横端一侧，所述伺服电机的转轴通过所述通孔连接设置在所述横端另一侧的所述三维扫描设备。

3.根据权利要求2所述的一种基于多三维扫描设备的车厢尺寸测量系统，其特征在于，所述横端和所述竖端一体成型。

4.根据权利要求1所述的一种基于多三维扫描设备的车厢尺寸测量系统，其特征在于，所述横向导轨与龙门架可上下滑动地连接，在控制模块的控制下，能够沿着龙门架上下滑动，调节所述云台机构的高度；所述龙门架设置在地面导轨上，能够沿着导轨运动。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于多三维扫描设备的车厢尺寸测量系统，其特征在于，所述三维扫描设备为激光雷达、结构光、线激光、双目或多目三维测量设备。

6.一种基于多三维扫描设备的车厢尺寸测量方法，其特征在于，采用了权利要求1-5任一项所述的一种基于多三维扫描设备的车厢尺寸测量系统，包括以下步骤：

S1、将测量系统的各个设备和模块上电初始化；

S2、放置标定物，控制调整各个设备和模块扫描标定物，对测量系统的坐标系进行标定，标定三维扫描设备扫描得到的点云坐标从三维扫描设备坐标系变换至设备坐标系的转换关系；

S3、标定完成后，将待测量车厢停放在龙门架下的测量空间内；

S4、控制伺服电机带动两个三维测量设备旋转到第一测量位置，控制云台机构从龙门架的左端或右端沿横向导轨匀速运动至龙门架的右端或左端；运动过程中，三维测量设备对车厢进行第一次扫描，将测量到的距离数值传输给控制模块，云台机构通过自带的位移传感器实时传输位置信息到控制模块；

S5、控制伺服电机带动两个三维测量设备旋转到第二测量位置，控制云台机构按照与步骤S4云台运动方向相反的方向沿横向导轨匀速运动；运动过程中，三维测量设备对车厢进行第二次扫描，将测量到的距离数值传输给控制模块，云台机构通过自带的位移传感器实时传输位置信息到控制模块；

S6、分别融合第一次扫描和第二次扫描的距离数值和云台机构位置信息，结合两次扫描结果根据步骤S2中标定的从三维扫描设备坐标系变换至设备坐标系的转换关系，生成完整的车厢三维点云；对车厢三维点云进行处理，得到测量结果，结束测量；

其中，三维扫描设备坐标系有两个，分别为以左右两个三维扫描设备中心为原点的坐标系；设备坐标系为以云台机构位于龙门架时，地面上与云台机构中心对应的点作为原点的坐标系。

7.根据权利要求6所述的一种基于多三维扫描设备的车厢尺寸测量方法，其特征在于，所述第一测量位置和所述第二测量位置均为两台三维扫描设备的扫描面呈内八字型或外八字型,且所述第二测量位置与所述第一测量位置不同。