[发明专利]3D测量模组异步控制方法、装置和轨道车辆三维检测系统

说明书

本申请涉及一种3D测量模组异步控制方法、装置和轨道车辆三维检测系统，该方法包括：速度参数获取步骤，通过速度测量单元实时检测被测物体与至少3D测量模组之间的相对移动的速度参数；触发信号获取步骤，通过触发单元根据速度参数及3D测量模组的采集分辨率实时计算触发脉冲频率并基于触发脉冲频率输出差分触发脉冲；速度信息获取步骤，通过速度检测处理单元将速度参数输出为速度脉冲信号；异步控制步骤，通过核心处理单元根据速度脉冲信号及测量参数对差分触发脉冲进行异步处理，产生异步信号至3D测量模组以触发不同的3D模组，测量参数包括：曝光时间、采集帧率、3D模组数量。通过本申请解决了多个结构光3D测量模组之间的光干扰问题。

技术领域

本申请涉及轨道检测技术领域，特别是涉及一种3D测量模组异步控制方法、装置和轨道车辆三维检测系统。

背景技术

近年来，我国城市轨道交通快速发展。城市轨道交通在引领和支撑城市发展、满足民群众出行、缓解交通拥堵、减少空气污染等方面发挥着越来越重要的作用，与此同时，随着运营里程和客流量的快速增长，城市轨道交通安全运行压力和挑战也日益加大。建设里程的增加以及线路日趋繁忙，引起列车轮轨动力作用增大。

结构光(Structured light)通常采用特定波长的不可见的红外激光作为光源，它发射出来的光经过一定的编码投影在物体上，通过一定算法来计算返回的编码图案的畸变来得到物体的位置和深度信息。结构光3D(3-Dimension)测量模组主要是由3D相机和补偿光源组成，通过解析光源打在不同距离的物体上所形成的轮廓曲线实现对被测物体的三维建模。其特点是在相机测量范围内只能存在1 条光线，如果存在多条光线，模组将无法正常工作。当同一测量系统中出现多台3D测量模组时，各个模组之间的光源会形成干扰。

现有的技术方案是通过选用不同波长的单色光源配合窄带滤光片来实现的，由于适用的光谱有限，所以这只能适应模组数量较少的情况，如果模组数量较多，那就必须从安装位置上将其光源错开，从而导致使用场景的局限性很大。

目前针对相关技术中多个结构光3D测量模组之间的光干扰问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种3D测量模组异步控制方法、装置和轨道车辆三维检测系统，通过高精度光源异步控制方法，以解决多个结构光3D测量模组之间的光干扰问题，实现多个结构光3D测量模组均可正常工作，以更好的适应多模组测量场景下的应用。

第一方面，本申请实施例提供了一种3D测量模组异步控制方法，包括：

速度参数获取步骤，通过一速度测量单元实时检测被测物体与至少一3D测量模组之间的相对移动的速度参数；

触发信号获取步骤，通过一触发单元根据所述速度参数及所述3D测量模组的采集分辨率实时计算触发脉冲频率并基于所述触发脉冲频率输出差分触发脉冲；

速度信息获取步骤，通过一速度检测处理单元将所述速度参数输出为速度脉冲信号；具体的，所述速度检测处理单元与所述速度测量单元之间通过485 接口连接传递信号，所述速度检测处理单元包括一差分转换接口电路，通过所述差分转换接口电路将经所述485接口接收的速度参数输出为满足TTL串口需求的速度脉冲信号。

异步控制步骤，通过一核心处理单元根据速度脉冲信号及一测量参数对所述差分触发脉冲进行异步处理，产生异步信号至所述3D测量模组以触发不同的 3D模组，所述测量参数包括：曝光时间、采集帧率、3D模组数量。

在其中一些实施例中，所述异步控制步骤包括：

采集参数获取步骤，通过一采集参数获取单元根据所述差分触发脉冲的周期信息、每一所述3D测量模组的预设异步占空比及所述3D模组数量计算得到每一所述3D测量模组的单线采集周期，并根据所述单线采集周期配置所述3D 测量模组的曝光时间。

在其中一些实施例中，该控制方法还包括：