一种汽车鸣笛抓拍装置现场检定系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种汽车鸣笛抓拍装置现场检定系统及方法，检定系统包括汽车鸣笛抓拍装置、支撑杆、标准声源、可拆卸式偏差标记框、信号发生采集装置、功率放大器、同步计时器和计算机。所述汽车鸣笛抓拍装置安装于支撑杆上；可拆卸式偏差标记框设计为汽车的实际边界大小，用于评定鸣笛抓拍装置的定位结果，底部装有万向轮，方便设置标准声源的实际位置；信号发生装置用于驱动声源；同步计时器用于同步声源发声时间以及鸣笛抓拍装置完成抓拍的时间。通过这个系统和方法可以客观地对汽车鸣笛抓拍装置室外现场的定位误差、声光图像时间差指标进行检定。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车鸣笛抓拍装置现场检定系统及方法
本专利技术涉及声学测量领域，特别涉及一种汽车鸣笛抓拍装置现场检定系统及方法。
技术介绍
《中华人民共和国道路交通安全实施条例》第62条规定：驾驶机动车不得在禁止鸣喇叭的区域或者路段鸣喇叭。目前，国内多数路段禁止鸣喇叭，特别是医院、住宅小区、学校等人群密集的区域。汽车鸣笛抓拍装置是高科技时代下应运而生的智能抓拍系统，是交管部门监控系统中的重要组成部分。在传统执法过程中，只能凭借人耳判定是否鸣笛、哪一辆车鸣笛，采用汽车鸣笛抓拍装置更具科学性和实用性。该系统采用波束形成原理，能够把看不见的声音信号转换成看得见的图像信息对鸣笛汽车进行定位。但是，车辆在马路中的交错与并行、车辆行驶过程中坐标点实时追踪误差等这些误差项，会影响到系统的准确性。目前市场上的汽车鸣笛抓拍系统价格比较昂贵，其技术参数、精度、用户指南和系统设置各有特点。国内仅有的声源定位校准规范——《声源识别定位系统(波束形成法)校准规范》仅对室内校准作相关技术标准，明确了鸣笛抓拍系统的指标和检测方法。并没有明确给出室外情况下的方法及指标。本专利技术通过对汽车鸣笛抓拍装置的定位误差、声光图像时间差指标进行检定方法研究，可以提高企业在产品研发过程中使用汽车鸣笛抓拍装置的准确度，为其产品研发和质量升级提供有效的技术保障。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种汽车鸣笛抓拍装置现场检定系统及方法，通过这个系统和方法可以科学高效地对汽车鸣笛抓拍装置现场工作时的定位误差、声光图像时间差指标进行检定。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案来实现：本专利技术装置主要包括汽车鸣笛抓拍装置、支撑杆、标准声源、可拆卸式偏差标记框、信号发生采集装置、功率放大器、同步计时器和计算机。所述的汽车鸣笛抓拍装置固定安装在支撑杆上，支撑杆立于室外道路上，标准声源固定在可拆卸式偏差标记框中间位置的声源支架上。信号发生采集装置采用丹麦B&K公司的PULSE系统，用于驱动标准声源，并采集由鸣笛抓拍装置传输过来的数据信息。鸣笛抓拍装置对其视野内有效识别区域进行监控，实时采集音频信号，将麦克风阵列采集的信号通过波束形成法进行声源定位生成声相云图。计算机处理得到标准声源中心、伪彩图中心的像素坐标以及偏差标记框的周围顶点的像素坐标，后将误差从像素的表现形式转换到世界坐标系下的误差，实现定位误差的检定。在上位机软件控制程序驱动标准声源发声的同时，与信号发生装置相邻位置的计时器开始计时，直到鸣笛抓拍装置自动生成声相云图，得到鸣笛抓拍装置的声光图像时间差时间差。通过对定位误差和声光图像时间差的测量实现汽车鸣笛抓拍装置现场检定的目标。作为本设计的一种优选技术方案，所述信号发生采集装置通过计算机VC程序控制驱动标准声源发声，同时计算机采集鸣笛抓拍装置生成的声相云图，进一步通过图像处理方法获取标准声源中心、伪彩图中心的像素坐标以及偏差标记框四个顶点的像素坐标位置。作为本设计的一种优选技术方案，所述鸣笛抓拍装置的摄像头由于朝向位置倾斜向下，获得的图像存在梯形畸变，即出现在图像下方(近端)的物体宽大；出现在图像上方(远端)的物体窄小。本方法根据单目测距原理，结合摄像机光学镜头的成像原理以及其他几何关系，修正了图像中的梯形畸变，推导出图像坐标系与实际世界坐标系的映射关系，进而获得声源定位在世界坐标系下的误差。本专利技术的有益效果在于：1.信号发生采集装置通过程序实现信号输出驱动标准声源发声，标准声源体积较小且能够涵盖市场上各类汽车基本款式喇叭的电声特性，代替实际的汽车到现场进行检定实验，方便汽车鸣笛抓拍装置的现场检定工作。2.设计的可拆卸式偏差标记框如图所示，由两个3m*1.2m的标记框并列组成，其功能是模仿汽车的实际边界大小，评定鸣笛抓拍装置的定位结果。可拆卸式偏差标记框有两大优点：一是易于组装和拆卸，方便收纳；二是底部安装了带有刹车的万向轮，方便移动以及固定位置。3.所采用的坐标轴转换方法，结合摄像机光学镜头的成像原理以及其他几何关系，推导出图像坐标系与实际世界坐标系的映射关系，对摄像头视野图像中的梯形畸变进行了修正，方便了对定位误差的计算以及定量评判。4.该方法通过同步计时器，可以较准确地采集声源发声的时间点以及鸣笛抓拍装置完成抓拍的时间点，通过计算得到声光图像时间差，实时实地检测鸣笛抓拍装置的性能。5.该方法用于鸣笛抓拍装置误差结果的评判，突破了目前国内外还没有统一的标准和规范来衡量汽车鸣笛抓拍装置的标准，便于对汽车鸣笛抓拍装置的现场在线检定，为计量部门制定规范、开展研究提供了技术思路，也为企业在产品研发和质量升级提供有效的技术保障。附图说明图1为本专利技术对鸣笛抓拍装置定位误差的检定示意图；图2为本专利技术中可拆卸式偏差标记框的示意图；图3为本专利技术中汽车鸣笛抓拍装置现场检定系统的坐标轴转换原理图；图4为本专利技术声光图像时间差测量示意图。具体实施方式下面结合本专利技术的具体实施方式和附图对本专利技术的检定方法作进一步描述，从而本专利技术的有益效果将进一步明确。如图1所示鸣笛抓拍装置现场检定的系统装置主要包括汽车鸣笛抓拍装置1—1、支撑杆1—2、标准声源1—3、可拆卸式偏差标记框1—4、功率放大器1—5、信号发生采集装置1—6和计算机1—7。汽车鸣笛抓拍装置1—1安装于马路的支撑杆1—2上；可拆卸式偏差标记框1—4放置于汽车鸣笛抓拍装置1—1的摄像头视野的有效识别区域内；标准声源1—3放置于可拆卸式偏差标记框1—4中心的声源托盘上，左右分别放置一个标准声源1—3，用于发出汽车喇叭声，触发汽车鸣笛抓拍装置1—1抓拍生成云图。计算机1—7一方面连接信号发生采集装置1—6，编程控制其发生特定波形和频率的信号，再通过功率放大器1—5放大信号，最后传输到标准声源1—3，另一方面与汽车鸣笛抓拍装置1—1相连，获取声相云图及相关数据，进行图像处理，获得标准声源中心、伪彩图中心的像素坐标以及偏差标记框四个顶点的像素坐标位置。如图2所示鸣笛抓拍装置现场检定的系统装置的可拆卸式偏差标记框主要包括PVC黑管2—1、PVC透明管2—2、声源托盘2—3、PVC管道接头2—4和万向轮2—5。可拆卸式偏差标记框在鸣笛抓拍装置现场检定过程主要有两个作用：一是改变标准声源的位置；二是用于判定鸣笛抓拍装置的定位结果是否合格，若云图中伪彩图的中心落在偏差标记框内，则判为合格。可拆卸式偏差标记框由PVC黑管2—1组成其主体部分，PVC透明管2—2用于设置中心的声源托盘和维持偏差标记框不发成形变。声源托盘2—3用于放置标准声源。由于整个偏差标记框尺寸为3m*1.2m，由0.6m*8段、0.5m*6段、1m*6段的PVC黑管2—1，和0.6m*4段的PVC透明管2—2组装而成，通过PVC管道接头2—4连接在一起。万向轮2—5固定在可拆卸式偏差标记框的四周顶点和中心，用于移动可拆卸式偏差标记框的位置，同时万向轮2—5带有刹车可防止其在固定位置滑动。如图4所示本系统鸣笛抓拍装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车鸣笛抓拍装置现场检定系统，包括汽车鸣笛抓拍装置、支撑杆、标准声源、可拆卸式偏差标记框、信号发生采集装置、功率放大器、同步计时器和计算机，其特征在于：/n所述的汽车鸣笛抓拍装置安装于马路的支撑杆上；标准声源固定在可拆卸式偏差标记框中间位置的声源支架上；信号发生采集装置采用丹麦B&K公司的PULSE系统，用于驱动标准声源，并采集由鸣笛抓拍装置传输过来的数据信息；可拆卸式偏差标记框由两个3m*1.2m的标记框并列组成，其功能是模仿汽车的实际边界大小，评定鸣笛抓拍装置的定位结果。其底部安装了带有刹车的万向轮，方便移动以及固定标准声源相对于鸣笛抓拍装置的位置；同步计时器分别与信号发生采集装置、汽车鸣笛抓拍装置相连，用于同步标准声源发声的时间以及汽车鸣笛抓拍装置完成抓拍的时间。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车鸣笛抓拍装置现场检定系统，包括汽车鸣笛抓拍装置、支撑杆、标准声源、可拆卸式偏差标记框、信号发生采集装置、功率放大器、同步计时器和计算机，其特征在于：
所述的汽车鸣笛抓拍装置安装于马路的支撑杆上；标准声源固定在可拆卸式偏差标记框中间位置的声源支架上；信号发生采集装置采用丹麦B&K公司的PULSE系统，用于驱动标准声源，并采集由鸣笛抓拍装置传输过来的数据信息；可拆卸式偏差标记框由两个3m*1.2m的标记框并列组成，其功能是模仿汽车的实际边界大小，评定鸣笛抓拍装置的定位结果。其底部安装了带有刹车的万向轮，方便移动以及固定标准声源相对于鸣笛抓拍装置的位置；同步计时器分别与信号发生采集装置、汽车鸣笛抓拍装置相连，用于同步标准声源发声的时间以及汽车鸣笛抓拍装置完成抓拍的时间。


2.一种汽车鸣笛抓拍装置现场检定方法，使用权利要求1中的汽车鸣笛抓拍装置现场检定系统，其特征包括以下步骤：
步骤一：汽车鸣笛抓拍装置安装在室外道路上，高度为6m，在鸣笛监测系统定位参考点附近，布置2个鸣笛声源，并在每个鸣笛声源周围布置偏差标记框。鸣笛声源发声方向正对鸣笛监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑慧峰，周云，姚润广，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33