一种车辆测高系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种车辆测高系统及方法，包含龙门架(4)，所述车辆测高系统包含：激光光幕(3)、漫反射靶(5)、拍照组件(6)和信息处理单元；所述激光光幕(3)和漫反射靶(5)分别安装于所述龙门架(4)的左右两侧的竖杆上，所述激光光幕(3)用于向所述测高漫反射靶(5)发射一列激光光束，进而在所述漫反射靶(5)上形成一列激光光斑；所述拍照组件用于记录对有车辆通过龙门架或者无车辆通过龙门架两种状态下的漫反射靶(5)上的激光光斑；所述处理单元，用于基于存储的无车辆通过龙门架时的激光光斑数据与有车辆通过时的激光光斑数据计算通过车辆的高度。

Vehicle height measuring system and method

The invention discloses a vehicle height system and method, including Longmen (4), including the vehicle height measuring system: laser screen (3), diffuse reflection target (5), the camera module (6) and the information processing unit; the laser screen (3) and diffuse reflection target (5) respectively. Installed in the Longmen frame (4) on both sides of the vertical rod on the laser screen (3) to the altimetry diffuse reflection target (5) emits a laser beam column, and then in the diffuse reflection target (5) is formed on a laser spot; the camera module for a record of the vehicle frame through Longmen or diffuse reflecting target vehicle through Longmen under two conditions: (5) on the laser spot; the processing unit is used to store the vehicle, through the Longmen frame of the laser spot and the laser spot data are based on the data of the vehicle by the calculation of the vehicle height.

【技术实现步骤摘要】
一种车辆测高系统及方法
本专利技术涉及一种车辆高度尺寸测量装置，具体涉及一种车辆测高系统及方法。
技术介绍
近年来，车辆超限超载严重影响国家财产和人民生命安全，危及社会经济秩序，已成为一个突出的社会问题。目前，检测车辆的尺寸时往往是以人工测量方式进行的，其存在的问题是：1、测量的准确度及违规操作难以控制。2、自动化程度低，不能满足机动车辆管理部门对机动化车辆实施信息化管理的发展需求。专利申请的公布号为CN102620662的文献中给出了“基于光幕的车辆尺寸自动测量系统及其测量方法”，该专利基于光幕的车辆尺寸自动测量系统，采用的LED光幕存在响应速度慢等缺点。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种大尺寸、高精度车辆在线高度测量光幕及测量方法，具体提供一种车辆测高系统及方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种车辆测高系统，包含龙门架4，所述车辆测高系统包含：激光光幕3、漫反射靶5、拍照组件6和信息处理单元；所述激光光幕3和漫反射靶5分别安装于所述龙门架4的左右两侧的竖杆上，所述激光光幕3用于向测所述高漫反射靶5发射一列激光光束，进而在所述漫反射靶5上形成一列激光光斑；所述拍照组件用于记录对有车辆通过龙门架或者无车辆通过龙门架两种状态下的漫反射靶5上的激光光斑；所述处理单元，用于基于存储的无车辆通过龙门架时的激光光斑数据与有车辆通过时的激光光斑数据计算通过车辆的高度。可选的，上述激光光幕3进一步包含：若干个激光器8、万向调节球头9、激光器固定基排10、压紧螺母11和驱动电路板12。所述若干个激光器8等间距排成一列，且每个激光器发出的激光打到漫反射靶5上时需排成一列激光，激光点横向偏移量≤10mm。所述激光光幕3的构造：激光器8放入万向调节球头9中，一起放入激光器固定基排10，压紧螺母11拧入激光器固定基排10中，固定万向调节球头9。再将驱动电路板12固定在激光器固定基排10上，一起放入激光光幕3的结构外壳13，使用螺钉固定，装上防护玻璃14和激光光幕3的结构侧板15。上述漫反射靶5的高度Z3＝4m，且宽度不小于300mm；所述漫反射靶5采用表面喷亚光和白色塑粉的金属板或非金属板。上述拍照组件进一步包含：第一CCD相机，第二CCD相机，两个镜头、两个滤光片和结构安装架；在第一CCD相机和第二CCD相机前方分别依次拧入镜头、滤光片，再将第一CCD相机和第二CCD相机放入相机保护罩内，最后将相机保护罩固定在结构安装架上；所述滤光片用于滤除可见光。上述处理单元进一步包含：坐标设置及存储模块，用于定义无车辆通过时漫反射靶5上每个光点的坐标，且每个光点均对应唯一坐标(xn，hn)，将所有坐标点组成的数据作为模板数据。第二存储模块，用于记录当有车辆通过时激光光幕3被遮挡后在漫反射靶5上成像的光点图像，并根据此时漫反射靶5上成像的光点图像推算未被遮挡的激光光幕3上每个光点的坐标，找出未被遮挡的最小光点，即边缘光点坐标。第一处理模块，用于将第二存储模块存储的坐标数据与坐标设置及存储模块存储的模板数据进行匹配，进而找出未被遮挡的坐标hn最小的光点。第二处理模块，用于根据如下公式计算通过车辆的高度值H：H＝H0+p(hn-h0)其中，H0为激光光幕3最下面的激光光点距离地面的高度值，h0为激光光幕3最下面激光光点的坐标。此外，本专利技术还提供了一种车辆测高方法，所述方法包含：步骤101)激光光幕向漫反射靶5发射一列激光光束；步骤102)第一CCD相机记录激光光幕在漫反射靶5的成像；步骤103)设定无车辆通过时激光光幕3在漫反射靶5上的成像的光点的坐标值，并将此时所有坐标值存储作为匹配模板；步骤104)当车辆通过时，激光光幕3在漫反射靶5的成像的部分光点被遮挡，记录此时漫反射靶5上光点的坐标；步骤105)将步骤103)得到的模板与步骤104)得到的光点坐标进行匹配，进而得到有车辆通过时漫反射靶5上边缘光点的坐标值；步骤106)根据得到的边缘光点的坐标值计算通过车辆的高度。可选的，步骤105)所述边缘为激光光幕最下端的光点坐标值hn。上述步骤106)采用如下公式计算车辆的高度：H＝H0+p(hn-h0)其中，H0为激光光幕最下面的激光光点距离地面的高度值，h0为激光光幕最下面激光光点的坐标。本专利技术的优点在于：本装置车辆在线高度测量采用激光光幕成像，工业CCD相机采集接收的方式。CCD相机配活动支架，便于全视野接收光幕成像光点。在车辆行驶过程中，CCD相机的采集速率为10ms，根据车的长度和行驶速度，系统会自动采集几百到上千张图片，每张图片与模板进行匹配，得出hn，所有图片的hn进行比较，取最大值，即为被测车辆的高度坐标。光幕中激光器的设计间距为10mm，但生产中两个光点间的实际尺寸会有所偏差，可以使用一个线性调整高度的标定板以每次5cm的高度进行标定，微调p和H0让所有的激光点坐标保持同一线性度，减小误差。除了上述方法，相机帧频快，采集速度10ms，高度测量响应快，不会漏掉车上较窄的尺寸，能保证车辆高度1％的测量精度，测量精度高。光幕采用压紧螺母和万向调节球头固定激光器的方式，压紧螺母和万向调节球头材质选用刚性较大的材料，便于激光器的固定。与现有技术相比，本专利技术的技术优势在于：与常见的一端发射，一端接收的扫描式光幕相比，本专利技术采用的激光光幕成像，工业CCD相机采集接收的方式，相机帧频快，采集速度10ms，高度测量响应快，不会漏掉类似仓栅式货车车厢围栏等较窄的尺寸，高度的测试覆盖性更广，能保证车辆高度1％的测量精度，测量精度高。附图说明图1是本专利技术高度测量示意图；图2是本专利技术提供的测高方法的流程图；图3是本专利技术测高激光光幕内部结构示意图。附图标识：1、触发发射单元2、触发接收单元3、测高激光光幕4、龙门架5、测高漫反射靶板6、测高相机组件7、测量主机具体实施方式现结合附图对本专利技术作进一步的描述。本专利技术提供一种车辆测高系统，包含龙门架4，所述车辆测高系统包含：激光光幕3、漫反射靶5、拍照组件6和信息处理单元；所述激光光幕3和漫反射靶5分别安装于所述龙门架4的左右两侧的竖杆上，所述激光光幕3用于向测所述高漫反射靶5发射一列激光光束，进而在所述漫反射靶5上形成一列激光光斑；所述拍照组件用于记录对有车辆通过龙门架或者无车辆通过龙门架两种状态下的漫反射靶5上的激光光斑；所述处理单元，用于基于存储的无车辆通过龙门架时的激光光斑数据与有车辆通过时的激光光斑数据计算通过车辆的高度。可选的，上述激光光幕3进一步包含：若干个激光器8、万向调节球头9、激光器固定基排10、压紧螺母11和驱动电路板12。所述若干个激光器8等间距排成一列，且每个激光器发出的激光打到漫反射靶5上时需排成一列激光，激光点横向偏移量≤10mm。所述激光光幕3的构造：激光器8放入万向调节球头9中，一起放入激光器固定基排10，压紧螺母11拧入激光器固定基排10中，固定万向调节球头9。再将驱动电路板12固定在激光器固定基排10上，一起放入激光光幕3的结构外壳13，使用螺钉固定，装上防护玻璃14和激光光幕3的结构侧板15。上述漫反射靶5的高度Z3＝4m，且宽度不小于300mm；所述漫反射靶5采用表面喷亚光和白色塑粉的金属板或非金属板。上述拍照组件进一步包含：第一CCD相机，第二C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆测高系统，包含龙门架(4)，其特征在于，所述车辆测高系统包含：激光光幕(3)、漫反射靶(5)、拍照组件(6)和信息处理单元；所述激光光幕(3)和漫反射靶(5)分别安装于所述龙门架(4)的左右两侧的竖杆上，所述激光光幕(3)用于向所述高漫反射靶(5)发射一列激光光束，进而在所述漫反射靶(5)上形成一列激光光斑；所述拍照组件用于记录对有车辆通过龙门架或者无车辆通过龙门架两种状态下的漫反射靶(5)上的激光光斑；所述处理单元，用于基于存储的无车辆通过龙门架时的激光光斑数据与有车辆通过时的激光光斑数据计算通过车辆的高度。

【技术特征摘要】
1.一种车辆测高系统，包含龙门架(4)，其特征在于，所述车辆测高系统包含：激光光幕(3)、漫反射靶(5)、拍照组件(6)和信息处理单元；所述激光光幕(3)和漫反射靶(5)分别安装于所述龙门架(4)的左右两侧的竖杆上，所述激光光幕(3)用于向所述高漫反射靶(5)发射一列激光光束，进而在所述漫反射靶(5)上形成一列激光光斑；所述拍照组件用于记录对有车辆通过龙门架或者无车辆通过龙门架两种状态下的漫反射靶(5)上的激光光斑；所述处理单元，用于基于存储的无车辆通过龙门架时的激光光斑数据与有车辆通过时的激光光斑数据计算通过车辆的高度。2.根据权利要求1所述的车辆测高系统，其特征在于，所述激光光幕(3)进一步包含：若干个激光器(8)、万向调节球头(9)、激光器固定基排(10)、压紧螺母(11)和驱动电路板(12)；所述若干个激光器(8)等间距排成一列，且每个激光器发出的激光打到漫反射靶(5)上时需排成一列激光，激光点横向偏移量≤10mm；所述激光光幕(3)的构造：激光器(8)放入万向调节球头(9)中，一起放入激光器固定基排(10)，压紧螺母(11)拧入激光器固定基排(10)中，固定万向调节球头(9)；再将驱动电路板(12)固定在激光器固定基排(10)上，一起放入激光光幕(3)的结构外壳(13)，使用螺钉固定，装上防护玻璃(14)和激光光幕(3)的结构侧板(15)。3.根据权利要求1所述的车辆测高系统，其特征在于，所述漫反射靶(5)的高度Z3＝4m，且宽度不小于300mm；所述漫反射靶(5)采用表面喷亚光和白色塑粉的金属板或非金属板。4.根据权利要求1所述的车辆测高系统，其特征在于，所述拍照组件进一步包含：第一CCD相机，第二CCD相机，两个镜头、两个滤光片和结构安装架；在第一CCD相机和第二CCD相机前方分别依次拧入镜头、滤光片，再将第一CCD相机和第二CCD相机放入相机保护罩内，最后将相机保护罩固定在结构安装架上；所述滤光片用于滤除可见光。5.根据权利要求1所述的车...

【专利技术属性】
技术研发人员：周欣萍，陈海波，刘大臣，肖江涛，白伟光，冯晨，王红弟，孙丽滨，
申请(专利权)人：北京航天测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11