四目车下全景图像采集装置的制作方法

1.本发明涉及安检、安防领域，特别是涉及一种四目车下全景图像采集装置。


背景技术：

2.为了有效防止车底藏匿炸弹、武器、生化危险品及危险人物等出入政府机关、军事管理、银行库区、车站码头、海关、边防检查站及监狱等重要场所，各重要场所普遍采取安装使用车底安全检查扫描设备的方法来进行检查防范。目前市场上普遍存在的车辆底盘安全检查扫描产品主要包括有车底检查镜、单相机车底安检设备。车底检查镜需检查人员在车辆停止时对车辆进行人工检查，而且车底检测镜检查视角小，一些狭角检测不到，会导致漏检，检查效果极不理想，且不能立即显示出车底图像，车辆需等待车底图像出来并检查后方可通行，大大的降低了车辆通过速度。目前广泛使用的单相机车底安检设备，是通过一个相机扫描检测车辆底盘部分来判断车底是否存在危险违禁物品，但是单相机车底扫描设备呈现出来的车底图像并不全面，且呈现的图像会出现畸形现象导致，无法进行详细的比对检测，同时，对于车底一些死角、狭角部位无法检测到，检查力度弱。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种能够有效获取车底完整图像、检查力度强、检查范围广以及检查效率高的四目车下全景图像采集装置。
4.一种四目车下全景图像采集装置，包括采集箱体、第一图像获取机构、第二图像获取机构、第三图像获取机构、第四图像获取机构以及控制机构，所述第一图像获取机构、所述第二图像获取机构、所述第三图像获取机构以及所述第四图像获取机构均设置于所述采集箱体，所述第一图像获取机构用于采集车辆底部的正面图像信息，所述第二图像获取机构用于采集车辆底面的左边缘位置及左轮毂位置的图像信息，所述第三图像获取机构用于采集车辆底面的右边缘位置及右轮毂位置的图像信息，所述第四图像获取机构用于采集车辆底面的前轴、前悬架的图像信息以及后轴、后悬架的的图像信息，所述第四图像获取机构还分别用于获取车辆的前端车牌信息以及后端车牌信息，所述第一图像获取机构、所述第二图像获取机构、所述第三图像获取机构以及所述第四图像获取机构均电性连接于所述控制机构。
5.在其中一个实施例中，所述采集箱体的顶部平面上凸出有图像获取部，所述图像获取部具有第一窗口、第二窗口、第三窗口以及第四窗口，所述第一图像获取机构与所述第一窗口对应，所述第二图像获取机构与所述第二窗口对应，所述第三图像获取机构与所述第三窗口对应，所述第四图像获取机构与所述第四窗口对应。
6.在其中一个实施例中，所述图像获取部具有第一表面、第二表面、第三表面以及第四表面，所述第一表面与所述顶部平面平行，所述第二表面与所述第三表面相对设置，所述第二表面、所述第三表面均由底部朝向顶部逐渐收拢，所述第一表面上设置有所述第一窗口以及第四窗口，所述第二表面上设置有所述第二窗口，所述第三表面上设置有所述第三
窗口，在安装时，所述顶部平面与安装位置的地面平行。
7.在其中一个实施例中，所述第一窗口呈长条形结构；
8.和/或，所述第二窗口呈长条形结构；
9.和/或，所述第三窗口呈长条形结构；
10.和/或，所述第四窗口呈长条形结构；
11.和/或，所述第五窗口呈长条形结构。
12.在其中一个实施例中，所述采集箱体包括主体部，所述主体部具有容置腔，所述第一图像获取机构、所述第二图像获取机构、所述第三图像获取机构以及所述第四图像获取机构均设置于所述容置腔内，所述图像获取部与所述主体部可拆卸式连接。
13.在其中一个实施例中，所述主体部的高度与所述图像获取部的高度比为(1-3):1。
14.在其中一个实施例中，所述四目车下全景图像采集装置还包括密封机构，所述图像获取部与所述主体部之间设置有所述密封机构。
15.在其中一个实施例中，所述密封机构为密封胶圈。
16.在其中一个实施例中，所述第二图像获取机构与所述顶部平面之间具有夹角，该夹角范围为0-180
°
，且第二图像获取机构在水平面内的朝向在0-360
°
之间可调；
17.和/或，所述第三图像获取机构与所述顶部平面之间具有夹角，该夹角范围为0-180
°
，且第三图像获取机构在水平面内的朝向在0-360
°
之间可调；
18.和/或，所述第四图像获取机构与所述顶部平面之间具有夹角，该夹角范围为0-180
°
。
19.在其中一个实施例中，所述第一图像获取机构、所述第二图像获取机构、所述第三图像获取机构以及所述第四图像获取机构分别选自线阵相机或者面阵相机，且所述第一图像获取机构、所述第二图像获取机构、所述第三图像获取机构以及所述第四图像获取机构中，至少一个选自线阵相机，至少一个选自面阵相机。
20.在其中一个实施例中，所述四目车下全景图像采集装置还包括触发机构，所述触发机构与所述控制机构电性连接，所述触发机构用于检测车辆是否到达预设位置，当车辆达到预设位置时，所述触发机构通过所述控制机构控制所述第一图像获取机构、所述第二图像获取机构、所述第三图像获取机构以及所述第四图像获取机构工作。
21.在其中一个实施例中，所述触发机构选自接近开关、地感触发设备、雷达触发设备、红外线触发设备以及激光触发设备中的一种或几种。
22.在其中一个实施例中，所述四目车下全景图像采集装置还包括照明机构，所述照明机构设置于所述采集箱体上，所述照明机构与所述控制机构电性连接。
23.本发明的四目车下全景图像采集装置，能够有效获取车底完整图像、检查力度强、检查范围广以及检查效率高。本发明的四目车下全景图像采集装置通过设置所述第一图像获取机构、所述第二图像获取机构、所述第三图像获取机构以及所述第四图像获取机构，实现了对待检测车辆的车底面多个方位的检测，呈现出来的车底图像全面，且呈现的图像不易于出现畸变，相比于传统技术中易于畸变的图像更易于比对检测；同时，本发明能够对于车底一些死角、狭角部位进行检测，本发明中通过第一图像获取机构采集车辆底部的正面图像信息，通过设置第二图像获取机构采集车辆底面的左边缘位置及左轮毂位置的图像信息，通过第三图像获取机构采集车辆底面的右边缘位置及右轮毂位置的图像信息，通过所
述第四图像获取机构采集车辆底面的前轴、前悬架的图像信息以及后轴、后悬架的的图像信息，第四图像获取机构还用于获取车辆的前端车牌信息或者后端车牌信息，相比传统技术，本发明能够实现对车辆底部多个表面的图像信息的获取，如车辆底面、车辆侧面的左轮毂位置和右轮毂位置、车辆前端的前轴位置和车辆后端的后轴位置，在对车辆底盘进行扫描时，本发明能够实现对车底两侧边缘、轮胎、轮毂内侧、前轴、前悬架、后轴、后悬架的扫描，能够检测藏匿在悬架、车轴等位置上方藏匿的物品。
24.本发明的四目车下全景图像采集装置，能够实现获取车辆清晰的图像并且不受车辆位置的影响，当遇到车辆进、出偏离正常行车轨道，例如车辆一侧与相机距离过近、另一侧与相机距离过远等情况下，本发明仍然能够获得清晰的图像，能够克服传统技术中容易导致扫描结果畸变、车底的左右两侧边缘、轮胎轮毂内侧成像不清晰、或单侧轮毂图像缺失的弊端。
25.本发明的四目车下全景图像采集装置，所述第一图像获取机构、所述第二图像获取机构、所述第三图像获取机构以及所述第四图像获取机构中，至少一个选自线阵相机，至少一个选自面阵相机，通过设置线阵相机与面阵相机，提高了图像获取的精度，减少了图像畸变概率。面阵相机由于传感器帧率限制，对车辆通过检测时的速度限制在40km/h以下，车辆移动速度超过相机帧率上限时，扫描结果易于丢失，易于出现锯齿、条带灯变形。而线阵相机仅能采集单一方向，即镜头指向的平面，对于三维车底无法获取垂直于采集面的深度信息，线阵相机可在高速下获取图像，但是车速变化较大时无法及时反馈给相机控制系统调整采集帧率，车速剧烈变化时，输出图像呈现局部拉伸、压缩等形变，影响测量精度。因此，本发明将线阵相机与面阵相机结合，既解决了车辆移动速度的限制问题又能够解决三维车底无法获取垂直于采集面的深度信息的问题。
附图说明
26.图1为本发明一实施例所述的四目车下全景图像采集装置示意图；
27.图2为图1所示的四目车下全景图像采集装置俯视示意图；
28.图3为图1所示的四目车下全景图像采集装置纵切后部分结构示意图；
29.图4为图1所示的四目车下全景图像采集装置横切后部分结构示意图。
30.附图标记说明
31.10、四目车下全景图像采集装置；100、采集箱体；101、图像获取部；1011、第一窗口；1012、第二窗口；1013、第三窗口；1014、第四窗口；102、主体部；103、支撑架；200、第一图像获取机构；300、第二图像获取机构；400、第三图像获取机构；500、第四图像获取机构；600、密封机构；700、紧固件。
具体实施方式
32.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
33.在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语在本发明的描述中，应当理
解的是，本发明中采用术语“中心”、“上”、“下”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，也即，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
37.请一并参阅图1及图2所示，本发明一实施例提供了一种四目车下全景图像采集装置10。
38.请一并参阅图1、图3及图4所示，一种四目车下全景图像采集装置10，包括采集箱体100、第一图像获取机构200、第二图像获取机构300、第三图像获取机构400、第四图像获取机构500以及控制机构。
39.在一个实施例中，采集箱体100部分用于埋设于地面以下；或者在其他实施例中，采集箱体100全部设置于地面以上，只要不影响车辆通行即可；或者在另一个实施例中，四目车下全景图像采集装置10采用地上安装模式例如便携式安装、移动式安装，此时四目车下全景图像采集装置10可以脱离地面，例如四目车下全景图像采集装置10安装于支撑机构以脱离地面，或者设置在移动机构上实现动态扫描等。第一图像获取机构200、第二图像获取机构300、第三图像获取机构400以及第四图像获取机构500均通过支撑架103设置于采集箱体100。第一图像获取机构200用于采集车辆底部的正面图像信息。第二图像获取机构300用于采集车辆底面的左边缘位置及左轮毂位置的图像信息。第三图像获取机构400用于采集车辆底面的右边缘位置及右轮毂位置的图像信息。第四图像获取机构500用于采集车辆底面的前轴、前悬架的图像信息以及后轴、后悬架的的图像信息。第四图像获取机构500还用于获取车辆的前端车牌信息以及后端车牌信息。
40.第一图像获取机构200、第二图像获取机构300、第三图像获取机构400以及第四图像获取机构500均电性连接于控制机构。控制机构可以是plc、pid等。
41.在其中一个具体实施例中，采集箱体100的顶部平面上凸出有图像获取部101。参见图1及图2所示，图像获取部101呈近似于金字塔状。图像获取部101具有第一窗口1011、第
二窗口1012、第三窗口1013以及第四窗口1014。第一图像获取机构200与第一窗口1011对应。第二图像获取机构300与第二窗口1012对应。第三图像获取机构400与第三窗口1013对应。第四图像获取机构500与第四窗口1014对应。
42.请一并参阅图1及图2所示，在其中一个具体实施例中，图像获取部101具有第一表面、第二表面以及第三表面。第一表面与顶部平面平行。第二表面与第三表面相对设置。第二表面、第三表面均由底部朝向顶部逐渐收拢。第一表面上设置有第一窗口1011以及第四窗口1014，此时第一图像获取机构200与顶部平面垂直设置。第二表面上设置有第二窗口1012。第三表面上设置有第三窗口1013。
43.请参阅图2所示，在其中一个具体实施例中，第一窗口1011呈长条形结构。不难理解，在其他实施例中，第一窗口1011的形状还可以是其他结构，例如圆形。
44.请参阅图2所示，在其中一个具体实施例中，第二窗口1012呈长条形结构。不难理解，在其他实施例中，第二窗口1012的形状还可以是其他结构，例如圆形。
45.请参阅图2所示，在其中一个具体实施例中，第三窗口1013呈长条形结构。不难理解，在其他实施例中，第三窗口1013的形状还可以是其他结构，例如圆形。
46.请参阅图2所示，在其中一个具体实施例中，第四窗口1014呈长条形结构。不难理解，在其他实施例中，第四窗口1014的形状还可以是其他结构，例如圆形。
47.请参阅图2所示，在其中一个具体实施例中，采集箱体100包括主体部102。主体部102具有容置腔。第一图像获取机构200、第二图像获取机构300、第三图像获取机构400、第四图像获取机构500均设置于容置腔内，图像获取部101与主体部102可拆卸式连接。主体部102与图像获取部101之间通过紧固件700连接，紧固件700可以是紧固螺栓。当采集箱体100采用埋设的方式安装时，主体部102用于埋设于地面以下。
48.在其中一个具体实施例中，主体部102的高度与图像获取部101的高度比为(1-3):1。例如，主体部102的高度与图像获取部101的高度比为1:1；在另一个实施例中，主体部102的高度与图像获取部101的高度比为2:1；在又一个实施例中，主体部102的高度与图像获取部101的高度比为3:1；或者在其他实施例中，主体部102的高度与图像获取部101的高度比为1:1-3:1之间的其他比例。
49.在其中一个具体实施例中，四目车下全景图像采集装置10还包括密封机构，图像获取部101与主体部102之间设置有密封机构600。
50.请参阅图4所示，在其中一个具体实施例中，密封机构600为密封胶圈。
51.在其中一个具体实施例中，第二图像获取机构300与顶部平面之间具有夹角，该夹角范围为0-180
°
。优选地，第二图像获取机构300与顶部平面之间的夹角范围为30
°-
60
°
。例如，第二图像获取机构300与顶部平面之间的夹角为30
°
、40
°
、45
°
、50
°
、55
°
、60
°
或者其他数值。
52.在其中一个具体实施例中，第三图像获取机构400与顶部平面之间具有夹角，该夹角范围为0-180
°
。优选地，第三图像获取机构400与顶部平面之间的夹角范围为30
°-
60
°
。例如，第三图像获取机构400与顶部平面之间的夹角为30
°
、40
°
、45
°
、50
°
、55
°
、60
°
或者其他数值。
53.进一步地，第二图像获取机构300在水平面内的朝向在0-360
°
之间可调；例如，当第二图像获取机构300与顶部平面之间的夹角为30
°
时，其在水平面内的朝向的可调范围为
0-360
°
，也即一周的范围均可，根据需要设置即可。
54.第三图像获取机构400在水平面内的朝向在0-360
°
之间可调。例如，当第三图像获取机构400与顶部平面之间的夹角为30
°
时，其在水平面内的朝向的可调范围为0-360
°
，也即一周的范围均可，根据需要设置即可。
55.在其中一个具体实施例中，第四图像获取机构500与顶部平面之间具有夹角，该夹角范围为0-180
°
。优选地，第四图像获取机构500与顶部平面之间的夹角范围为30
°-
60
°
。例如，第四图像获取机构500与顶部平面之间的夹角为30
°
、40
°
、45
°
、50
°
、55
°
、60
°
或者其他数值。
56.在其中一个具体实施例中，第一图像获取机构200、第二图像获取机构300、第三图像获取机构400、第四图像获取机构500均选自线阵相机或者面阵相机，且第一图像获取机构200、第二图像获取机构300、第三图像获取机构400以及第四图像获取机构500中，至少一个选自线阵相机，至少一个选自面阵相机。本发明的四目车下全景图像采集装置10，第一图像获取机构200、第二图像获取机构300、第三图像获取机构400以及第四图像获取机构500中，至少一个选自线阵相机，至少一个选自面阵相机，通过设置线阵相机与面阵相机，提高了图像获取的精度，减少了图像畸变概率。面阵相机由于传感器帧率限制，对车辆通过检测时的速度限制在40km/h以下，车辆移动速度超过相机帧率上限时，扫描结果易于丢失，易于出现锯齿、条带灯变形。而线阵相机仅能采集单一方向，即镜头指向的平面，对于三维车底无法获取垂直于采集面的深度信息，线阵相机可在高速下获取图像，但是车速变化较大时无法及时反馈给相机控制系统调整采集帧率，车速剧烈变化时，输出图像呈现局部拉伸、压缩等形变，影响测量精度。因此，本发明将线阵相机与面阵相机结合，既解决了车辆移动速度的限制问题又能够解决三维车底无法获取垂直于采集面的深度信息的问题。
57.在其中一个具体实施例中，四目车下全景图像采集装置10还包括触发机构。触发机构与控制机构电性连接。触发机构用于检测车辆是否到达预设位置。触发机构在附图中均未示出。当车辆达到预设位置时，触发机构通过控制机构控制第一图像获取机构200、第二图像获取机构300、第三图像获取机构400以及第四图像获取机构500工作。控制机构与触发机构之间的连接关系可以是有线连接或者无线连接。无线连接可以是wifi连接、蓝牙连接、2g信号连接、3g信号连接、4g信号连接或者5g信号连接。
58.在一个具体实施例中，触发机构可以是接近开关。在其他实施例中，触发机构还可以选自地感触发设备、雷达触发设备、红外线触发设备以及激光触发设备中的一种或几种。
59.在其中一个实施例中，四目车下全景图像采集装置10还包括照明机构，照明机构设置于采集箱体100上，照明机构与控制机构电性连接。照明机构包括与控制机构电性连接的led灯以及照明感应器，照明感应器与采集箱体100的埋设位置一致，当车辆移动至采集箱体100上方时，照明感应器感应到车辆，并通过控制机构控制led等工作。
60.本发明的四目车下全景图像采集装置10，在使用时，其检测流程包括如下步骤：
61.(1)、首先将触发机构安装于入口处，当车辆在靠近触发机构时，触发机构给出触发信号至控制机构，控制机构控制第一图像获取机构200、第二图像获取机构300、第三图像获取机构400、第四图像获取机构500工作。
62.(2)、当车辆移动至采集箱体100上方时，照明感应器感应到车辆，并通过控制机构控制led等工作。
63.(3)、第一图像获取机构200用于采集车辆底部的正面图像信息。第二图像获取机构300用于采集车辆底面的左边缘位置及左轮毂位置的图像信息。第三图像获取机构400用于采集车辆底面的右边缘位置及右轮毂位置的图像信息。第四图像获取机构500采集车辆底面的前轴、前悬架的图像信息以及后轴、后悬架的的图像信息。第四图像获取机构500还用于获取车辆的前端车牌信息以及后端车牌信息。所有的图像信息均传输至计算机，照明感应器检测到车辆离开，四目车下全景图像采集装置10处于待机状态，等待下一辆需要扫描的车辆。
64.(4)、对车辆底部的图像采集完成以后，同时在显示器显示出清晰的车底图像，车底图像包含4张独立的图像，分别是第一图像获取机构200采集车辆底部的正面图像、第二图像获取机构300采集车辆底面的左边缘位置及左轮毂位置的图像、第三图像获取机构400采集车辆底面的右边缘位置及右轮毂位置的图像、第四图像获取机构500采集车辆底面的前轴、前悬架的图像、车辆底面的后轴、后悬架的图像。将获得的4张图像进行存储，例如存入计算机数据库，以待调用。该调用包括但不限于：显示、搜索、修改信息、删除信息、与上下位机传输、输入图像比对系统、输入异物检测系统等。
65.本发明的四目车下全景图像采集装置10，能够有效获取车底完整图像、检查力度强、检查范围广以及检查效率高。本发明的四目车下全景图像采集装置10通过设置第一图像获取机构200、第二图像获取机构300、第三图像获取机构400、第四图像获取机构500，实现了对待检测车辆的车底面多个方位的检测，呈现出来的车底图像全面，且呈现的图像不易于出现畸变，相比于传统技术中易于畸变的图像更易于比对检测；同时，本发明能够对于车底一些死角、狭角部位进行检测，本发明中通过第一图像获取机构200采集车辆底部的正面图像信息，通过设置第二图像获取机构300采集车辆底面的左边缘位置及左轮毂位置的图像信息，通过第三图像获取机构400采集车辆底面的右边缘位置及右轮毂位置的图像信息，通过第四图像获取机构500采集车辆底面的前轴、前悬架的图像信息以及后轴、后悬架的的图像信息，第四图像获取机构500还用于获取车辆的前端车牌信息或者后端车牌信息，相比传统技术，本发明能够实现对车辆底部多个表面的图像信息的获取，如车辆底面、车辆侧面的左轮毂位置和右轮毂位置、车辆前端的前轴位置和车辆后端的后轴位置，在对车辆底盘进行扫描时，本发明能够实现对车底两侧边缘、轮胎、轮毂内侧、前轴、前悬架、后轴、后悬架的扫描，能够检测藏匿在悬架、车轴等位置上方藏匿的物品。
66.本发明的四目车下全景图像采集装置10，能够实现获取车辆清晰的图像并且不受车辆位置的影响，当遇到车辆进、出偏离正常行车轨道，例如车辆一侧与相机距离过近、另一侧与相机距离过远等情况下，本发明仍然能够获得清晰的图像，能够克服传统技术中容易导致扫描结果畸变、车底的左右两侧边缘、轮胎轮毂内侧成像不清晰、或单侧轮毂图像缺失的弊端。
67.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
68.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保
护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。