汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標的製作方法

2023-10-04 11:32:14 2

汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標，旨在解決無法實現採用三維標定靶標實現相機採集一幅圖像即可完成汽車形貌主動視覺測量系統雷射平面標定的問題，汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標由靶標板框架(1)、鋼絲繩(2)、螺柱(3)與螺栓(4)組成，提供了一種靶標坐標系的基準面可與檢測線的世界坐標系的基準面重合、採集一幅圖像即可完成標定、結構簡單、檢測精度高、累積誤差小、功能完整、操作簡便、易於安裝、通用性強、性能可靠的可滿足汽車檢測行業對汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面進行快速標定要求的汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標。
【專利說明】汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種汽車工業領域的檢測設備的標定儀器，更具體的說，它涉及一種汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標。
【背景技術】
[0002]為保證汽車的安全行駛，合理快速的檢測汽車的超載超限和尺寸改裝，進行汽車車體形貌尺寸的測量是汽車檢測領域的主要檢測項目之一。目前，對汽車尺寸的測量主要停留在手工米尺測量，效率低，精度差，工作人員勞動強度大。採用雷射平面對汽車車身進行掃描，並通過攝像機採集汽車圖像進而實現整車形貌尺寸測量的方法由於具有快速、準確和高可靠性等特點有望解決以上技術瓶頸。由於檢測過程中需要準確獲得雷射平面的位置，因此需要對系統雷射平面的位置進行準確標定，現有對於光平面的標定方法主要採用二維靶標進行標定，在標定過程中需要變換多個標定靶標的位置，採集多幅靶標圖像才能完成對光平面的標定，為了提高標定效率，本設計採用三維靶標和鋼絲繩作為光平面的投影標識物，由於靶標為三維靶標，因此可以通過採集一幅圖像一次獲得多個三維標定點，無需採集多幅圖像。由於標定板的側面可作為測量基準，因此可以使標定板的坐標系的基準面與檢測線的世界坐標系的基準面重合，實現測量系統坐標系與汽車檢測線的基準面重合的目的，大大簡化了坐標系轉換的計算量。因此，汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標對汽車工業檢測領域的技術進步具有重要意義。

【發明內容】

[0003]本發明針對目前無法實現對汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面採用三維標定靶標進行一次性標定的現狀，提供了一種能使標定板的坐標系的基準面與檢測線的世界坐標系的基準面重合、採集一幅圖像即可完成標定、結構簡單、檢測精度高、累積誤差小、功能完整、操作簡便、易於安裝、通用性強、性能可靠的可滿足汽車檢測行業對汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面進行快速標定要求的汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標。
[0004]參閱圖1至圖4，為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案予以實現。本發明所提供汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標包括有靶標板框架、鋼絲繩、螺柱與螺栓組成。
[0005]螺栓由外而內穿入靶標板框架外側的六個邊框的螺紋孔與靶標板框架螺紋固定連接，螺栓的端部與鋼絲繩的一端固定連接，螺柱的一端穿入靶標板框架內側的三個邊框的螺紋孔與靶標板框架螺紋固定連接，螺柱的另一端與鋼絲繩的另一端固定連接。
[0006]技術方案中所述的靶標板框架為量具鋼製成的具有兩兩相鄰三個面的中空立方體框架零件，每個面由四個相互垂直的長方體鋼柱型邊框焊接製成，每個面的兩個相對邊框分別對應等距加工一排螺紋通孔。
[0007]本發明的有益效果是:[0008](I)本發明針對雷射平面上特徵點生成的特點，採用三維靶標和鋼絲繩作為光平面的投影標識物，由於靶標為三維靶標，因此可以通過採集一幅圖像一次獲得多個三維標定點，無需採集多幅圖像。
[0009](2)本發明採用標定板的側面作為測量基準，可以使標定板的坐標系的基準面與檢測線的世界坐標系的基準面重合，實現測量系統坐標系與汽車檢測線的基準面重合的目的，大大簡化了各坐標系轉換的計算量。
[0010](3)本發明的主要零件採用標準量具鋼進行加工，首先，標準型鋼產量大，機械加工工序少，生產成本較低；其次，作為測量儀器的重要附件，採用標準型鋼具有一定的強度，能夠在長期使用中不變形，保證測量的精度，可以滿足國家標準對測量精度的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標的軸測圖；
[0012]圖2是汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標中靶標板框架I的軸測圖；
[0013]圖3是汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標中鋼絲繩2的軸測圖；
[0014]圖4是汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標中螺柱3的軸測圖；
[0015]圖中:1.靶標板框架，2.鋼絲繩，3.螺柱，4.螺栓。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明作進一步的詳細描述:
[0017]參閱圖1至圖4，汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標包括有靶標板框架1、鋼絲繩2、螺柱3與螺栓4。
[0018]靶標板框架I為量具鋼製成的具有兩兩相鄰三個面的中空立方體框架零件，每個面由四個相互垂直的長方體鋼柱型邊框焊接製成，每個面的兩個相對邊框分別對應等距加工一排螺紋通孔，螺栓4由外而內穿入靶標板框架I外側的六個邊框的螺紋孔與靶標板框架I螺紋固定連接，螺栓4的端部與鋼絲繩2的一端固定連接，螺柱3的一端穿入靶標板框架I內側的三個邊框的螺紋孔與靶標板框架I螺紋固定連接，螺柱3的另一端與鋼絲繩2的另一端固定連接。
[0019]汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標的使用方法:
[0020]定義三維標定靶標三個平面的交點為世界坐標系的原點，將立體標定板放在水平地面上，通過水平儀調水平，並以邊框側面為基準通過雷射測距儀測量其側平面的位置並調整使其側平面與車道線平行，當汽車形貌主動視覺測量系統的雷射掃描平面投影到三維標定靶標時，雷射平面將與三維標定靶標的鋼絲繩相交，通過圖像採集、圖像濾波、圖像增強、求取圖像像素點Hessian矩陣兩特徵值並最終判斷交點的三維坐標，根據攝像機圖像坐標與三維世界坐標的交比不變原理實現雷射掃描平面在世界坐標系下的標定。
【權利要求】
1.一種汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標，其特徵在於，所述的汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標由靶標板框架(1)、鋼絲繩(2)、螺柱(3)與螺栓⑷組成； 螺栓(4)由外而內穿入靶標板框架(1)外側的六個邊框的螺紋孔與靶標板框架(1)螺紋固定連接，螺栓(4)的端部與鋼絲繩(2)的一端固定連接，螺柱(3)的一端穿入靶標板框架(1)內側的三個邊框的螺紋孔與靶標板框架(1)螺紋固定連接，螺柱(3)的另一端與鋼絲繩(2)的另一端固定連接。
2.按照權利要求1所述的汽車形貌主動視覺測量的雷射掃描平面三維標定靶標，其特徵在於所述的靶標板框架(1)為量具鋼製成的具有兩兩相鄰三個面的中空立方體框架零件，每個面由四個相互垂直的長方體鋼柱型邊框焊接製成，每個面的兩個相對邊框分別對應等距加工一排 螺紋通孔。
【文檔編號】G01B11/03GK104019751SQ201410289999
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月25日 優先權日:2014年6月25日
【發明者】徐觀, 郝照冰, 蘇建, 張立斌, 陳熔, 潘洪達, 劉玉梅, 戴建國, 林慧英, 劉琦峰, 李曉韜, 盧雪, 孫麗娜, 劉換平, 張馨元, 王鵬, 徐文彬, 王玉瓊 申請人:吉林大學