[发明专利]基于面结构光技术货车侧防护栏安装尺寸测量系统及方法

摘要

本发明涉及一种基于面结构光技术货车侧防护栏安装尺寸测量系统及方法。解决人工检验货车防护栏存在读数误差、环境误差，影响测量结果，测量效率较低的问题。系统包括有探测模块、测距模块、图形采集模块和图形处理模块，探测模块包括两个超声波探测器单元，测距模块包括结构光单元，图形采集模块包括摄像机单元，图形处理模块包括图像处理单元，超声波探测器单元与摄像机单元相连，摄像机单元和结构光单元分别与图形处理单元相连。系统采集货车侧面的二维图像信息，对图像进行分析处理，得到货车侧面防护栏的安装尺寸信息。本发明的优点是不用接触货车侧面防护装置，就能快速有效测量出货车侧面防护装置的安装尺寸，检测效率更高。

主权项

一种基于面结构光技术货车侧防护栏安装尺寸测量方法，采用基于面结构光技术货车侧防护栏安装尺寸测量系统，其特征在于：包括有探测模块、测距模块、图形采集模块和图形处理模块，所述探测模块包括两个超声波探测器单元(1)，测距模块包括结构光单元(4)，图形采集模块包括摄像机单元(2)，图形处理模块包括图像处理单元(3)，所述超声波探测器单元与摄像机单元相连，摄像机单元和结构光单元分别与图形处理单元相连；超声波探测器单元：检测是否有货车接近，若检测到货车接近，发送指令启动摄像机单元；结构光单元：发射结构光到货车侧面，通过对拍摄图像中结构光编码信息进行分析，获得车轮和防护装置到摄像机单元的距离；图形采集模块：每间隔一段时间采集一张图像，直到超声波探测器单元检测到货车离去，对采集的图像进行对比，选取图像清晰、范围适中的图像；图形处理模块：对图像进行预处理，提取目标边缘，计算出目标边缘之间的尺寸；在车辆通过的通道上设定检测区域，所述超声波探测器单元(1)、结构光单元(4)、摄像机单元(2)并排设置在检测区域的一侧，超声波探测器单元设置在检测区域一侧两端位置，摄像机单元设置在检测区域一侧中间位置，结构光单元设置在摄像机单元旁边，所述摄像机单元垂直朝向检测区域，结构光单元倾斜朝向检测区域，结构光单元与检测区域之间成150度角，所述结构光单元包括依次排列设置的光源(6)、单透镜(7)、胶合型透镜(8)、偏振片(9)、第一光阑(10)、第二光阑(11)和光片(12)，所述胶合型透镜由凸透镜和凹透镜胶合而成，所述第二光阑的孔径大于第一光阑的孔径，在所述光片上设置有若干竖直条状的透光区；其特征是包括以下步骤：S1.对数字摄像机单元设定不同距离进行标定，结构光单元在设定不同距离下对每条结构光进行标定；S2.超声波探测器 单元检测到货车进入检测区域后控制图形采集模块开始工作，图形采集模块采集多张货车侧面图像，直到超声波探测器 单元检测到货车离去，图形采集模块对采集的图像进行分类，并选取其中图像清晰、范围适中的图像发送给图形处理模块；S3.图形处理模块对图像进行分割，分别对防护装置部分和轮胎部分的图像进行预处理并提取边缘，根据边缘计算出防护装置边界像素数据，轮胎圆心和半径像素数据，根据这些像素数据计算出防护栏安装尺寸的像素数据；S4.根据获得的防护装置边缘信息，在图像中防护装置边缘点上寻找线结构光编码信息，通过线结构光编码信息获得边缘点的空间深度数据；具体步骤包括：S331：对图像进行灰度化和二值化预处理，提取图像中各线结构光的轮廓，并获得各线结构光边界的坐标；S332：由获得的防护装置上角点坐标处开始左右扫描寻找最靠近的线结构光，则角点到该线结构光的距离记为该条线结构光的偏移量；S333：将该条线结构光在结构光单元标定的数据中找到对应线结构光的拟合曲线，得到的偏移量根据拟合曲线计算出对应的空间深度值，作为防护装置到摄像机单元的距离；S5.选取最接近距离的标定参数，计算出货车侧面防护装置的实际安装尺寸数据。