一种底盘小车和三维扫描成像系统的制作方法

本实用新型涉及车辆检测技术领域，具体而言，涉及一种底盘小车和三维扫描成像系统。

背景技术：

目前，在对车辆使用工况和故障做诊断的过程中，底盘检测是尤为重要的一个环节。通过底盘检测，可以确定车辆底盘所出的问题，底盘的任何一处问题都会严重影响车辆的寿命和使用，使车辆的估值大打折扣。

底盘检测是以检测人员观察为主，通过对车辆举升后，检测人员在底盘下观察底盘，给出底盘的检测的结果。底盘检测的结果主要依靠检测人员经验得到。

在无法进行车辆举升的检测场合中，检测人员就无法对车辆的底盘进行检测。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型实施例的目的在于提供一种底盘小车和三维扫描成像系统。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种底盘小车，包括：小车本体和安装在所述小车本体上的三维激光扫描装置；

所述三维激光扫描装置，包括：摄像模块、三维激光扫描模块、采集模块、图像处理模块和通信接口模块、控制模块和电源；

所述摄像模块、所述三维激光扫描模块、所述采集模块、所述图像处理模块、所述通信接口模块、以及所述控制模块依次连接；所述控制模块还与所述电源连接；

所述小车本体的高度小于车辆底盘与地面之间的距离。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种三维扫描成像系统，其特征在于，包括：上位机、移动终端以及上述的底盘小车；

所述底盘小车安装有三维激光扫描装置；

所述三维激光扫描装置分别与所述上位机和所述移动终端进行交互。

本实用新型实施例上述第一方面至第二方面提供的方案中，将三维激光扫描装置设置在高度小于车辆底盘与地面之间的距离的底盘小车上，在无法进行车辆举升的检测场合中，让设置有三维激光扫描装置的底盘小车行驶到车辆底盘的下面采集车辆底盘的图像，代替检测人员对车辆的底盘进行观察，检测人员可以根据底盘小车得到的图像对车辆的底盘进行检测，从而在无法进行车辆举升的检测场合中也能够对车辆的底盘进行检测，操作安全简单方便。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种底盘小车中，三维激光扫描装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种底盘小车中，控制模块的结构示意图。

图标：100-摄像模块；102-电源；104-微控制器；106-激光测距系统；108-机械转动零位检测装置；110-电机驱动装置；112-电机；114-编码器；116-滤波电路；118-模数转换电路；120-运算放大器电路；122-数字信号输出电路；124-图像合成运算单元；126-点云数据处理单元；128-计算结果缓存单元；130-RS232通信接口；132-RS485通信接口；134-USB通信接口；136-WiFi通信接口；138-I2C通信接口；200-WiFi模块；202-处理单元；203-卫星通信扩展卡槽；204-通用输入/输出口；206-卫星导航系统基带处理芯片；208-模数转换子单元；210-卫星导航系统射频芯片；212-卫星导航系统天线；214-二次电池；216-内存卡接口。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项高新技术，是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。具有快速性，非接触性，实时、动态、主动性，高密度、高精度、数字化、自动化等特性。

三维激光扫描技术是近年来出现的新技术，它是利用激光测距原理，通过记录被测物体表面量的密集点的三维坐标、反射率和纹理等信息，形成点云信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描技术可以密集地量获取目标对象的数据点，相对于传统的单点测量，三维激光扫描技术也称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。

在对车辆使用工况和故障做诊断的过程中，底盘检测是尤为重要的一个环节，通过底盘检测，可以判断车辆是否有漏油、漏液情况；底盘结构件是否有裂痕或做过焊修复；排气系统是否畅通，是否产生锈蚀或腐烂；悬挂系统工作状态是否正常；发动机舱部件是否有老化和松动。底盘的任何一处问题都会严重影响车辆的寿命和使用，使车辆的估值大打折扣。

目前，底盘检测是以检测人员观察为主，通过对车辆举升后，检测人员在底盘下观察底盘，给出底盘的检测的结果。底盘检测的结果主要依靠检测人员经验得到。在无法进行车辆举升的检测场合中，检测人员就无法对车辆的底盘进行检测。

基于此，本实施例提出一种底盘小车和三维扫描成像系统，让设置有三维激光扫描装置的底盘小车行驶到车辆底盘的下面采集车辆底盘的图像，代替检测人员对车辆的底盘进行观察，检测人员可以根据底盘小车得到的图像对车辆的底盘进行检测，从而在无法进行车辆举升的检测场合中也能够对车辆的底盘进行检测，操作安全简单方便。

实施例

本实施例提出一种底盘小车，包括：小车本体和安装在所述小车本体上的三维激光扫描装置。

所述小车本体，可以采用现有的任何遥控汽车的结构，这里不再一一赘述。

为了保证底盘小车的耐用性，可以在小车本体中沿底盘小车行进方向的一侧的侧面上设置防撞梁。

参见图1所示的三维激光扫描装置的结构示意图，所述三维激光扫描装置，包括：摄像模块100、三维激光扫描模块、采集模块、图像处理模块和通信接口模块、控制模块和电源102。

所述摄像模块100、所述三维激光扫描模块、所述采集模块、所述图像处理模块、所述通信接口模块、以及所述控制模块依次连接；所述控制模块还与所述电源102连接。

所述小车本体的高度小于车辆底盘与地面之间的距离，使得底盘小车可以在车辆的底盘下行驶。

在一个实施方式中，摄像模块100可以采用高分辨率镜头。

所述三维激光扫描模块，包括：微控制器104、激光测距系统106、机械转动零位检测装置108、电机驱动装置110、电机112和编码器114；

所述微控制器104分别与所述摄像模块、激光测距系统106、所述机械转动零位检测装置108、以及所述电机驱动装置110连接；所述电机驱动装置110还分别与所述电机112和所述编码器114连接，所述编码器114还与所述采集模块连接。

激光测距系统106，可以采用现有技术中任何的激光测距仪；机械转动零位检测装置108，可以采用现有技术中任何的机械转动零位检测器件；这里均不在一一赘述。

所述采集模块，包括：依次连接的滤波电路116、模数转换电路118、运算放大器电路120和数字信号输出电路122。

所述滤波电路116与所述编码器114连接；所述数字信号输出电路122与所述图像处理模块连接。

所述采集模块，用于将采集的底盘图像的模拟信号转换为数字信号。

所述图像处理模块，包括：依次连接的图像合成运算单元124、点云数据处理单元126和计算结果缓存单元128；

所述图像合成运算单元还与所述数字信号输出电路连接，所述计算结果缓存单元还与所述通信接口模块连接。

在一个实施方式中，所述图像合成运算单元124可以采用图像处理器；所述计算结果缓存单元128可以采用非易失性存储器。可选地，所述计算结果缓存单元128可以采用闪存。

在一个实施方式中，上述点云数据处理单元126可以采用点云处理器。

点云处理器，可使用现有技术中任何可以对图像序列进行点云处理的点云处理芯片。

优选地，上述点云处理器可以是但不限于：Intel Xeon E5-2680v3(Haswell)处理器。

所述通信接口模块，包括：RS232通信接口130、RS485通信接口132、USB通信接口134、无线保真WiFi通信接口136和I2C通信接口138。

所述RS232通信接口、所述RS485通信接口、所述USB通信接口、所述WiFi通信接口和所述I2C通信接口分别与所述计算结果缓存单元连接；所述USB通信接口与所述控制模块连接。

所述RS232通信接口、所述RS485通信接口、以及所述I2C通信接口，可以作为扩展接口，与具有所述RS232通信接口、所述RS485通信接口、和/或者所述I2C通信接口的外设连接，从而使三维激光扫描装置可以和所连接的外设进行有线交互。

所述WiFi通信接口，用于与具有WiFi通信接口的移动终端等外设设备无线连接，从而使三维激光扫描装置可以和所连接的外设进行无线数据传输交互。

通过以上的内容可以看出，三维激光扫描装置中的摄像模块，用于采集车辆底盘的图像，所述图像处理模块通过激光测距原理将摄像模块采集到的汽车底盘的表面点的空间坐标进行处理，得出车辆底盘表面的点云信息。

参见图2所示的控制模块的结构示意图，所述控制模块，包括：WiFi模块200和处理单元202。

所述处理单元202分别与所述WiFi模块200和所述电源102连接，并通过所述USB通信接口与所述计算结果缓存单元连接。

所述处理单元202，用于对采到的图像做拼接处理，得到一个完整的底盘三维成像图。通过该图可以对车辆底盘的工况做出判断，为维修、保养和价格评估提供数字化依据。

在一个实施方式中，所述处理单元202，可以采用raspberry3b+单片机。当然，所述处理单元202，还可以采用现有的任何可以对所述三维激光扫描装置进行控制的单片机、中央处理器和微处理器，这里不再一一赘述。

所述三维激光扫描装置，可以通过与处理单元202连接的所述WiFi模块200，分别和上位机或者检测人员使用的移动终端进行交互。

所述控制模块，还包括：与所述处理单元连接的通用输入/输出口204。所述处理单元可以通过连接的通用输入/输出口204与底盘小车的激光雷达传感器连接，从而可以对所述激光雷达传感器进行控制并获取所述激光雷达传感器采集的数据。

WiFi的传输范围比较有限，为了在上位机和/或者检测人员不在车辆的检测场所时，仍然可以使底盘小车与位机和/或者检测人员使用的移动终端进行交互。本实施例提出的底盘小车中，所述控制模块，还包括：与所述处理单元202连接的备用通信模块。

所述备用通信模块，包括：依次连接的卫星导航系统基带处理芯片206、模数转换子单元208、卫星导航系统射频芯片210和卫星导航系统天线212。

所述卫星导航系统基带处理芯片206还与所述处理单元202连接。

所述处理单元202，还连接有卫星通信扩展卡槽203，用于插入卫星通信扩展卡。

相应的，所述上位机和所述移动终端中均插接有卫星通信扩展卡，从而可以与三维激光扫描装置设置的备用通信模块进行交互，使得三维激光扫描装置通过设置的备用通信模块将采集的车辆底盘的图像发送到上位机和检测人员使用的移动终端中。

卫星导航系统基带处理芯片206和卫星导航系统射频芯片210可以采用：北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)、GPS、或者格洛纳斯卫星导航系统(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM，GLONASS)的基带处理芯片和射频芯片。所以，卫星通信扩展卡，可以是但不限于：北斗卡、GPS卡或者GLONASS卡。

在一个实施方式中，为了使传输的车辆底盘的图像不被外国机构获取，且为了保证传输数据时的安全性，卫星导航系统基带处理芯片优选采用北斗卫星导航系统基带处理芯片；卫星导航系统射频芯片优选采用北斗卫星导航系统射频芯片。

由于BDS一代采用有源定位方法，BDS二代采用无源定位方法，在定位方式上和射频发送频率上BDS一代和BDS二代都是不一样的，所以为了保证通过BDS传输数据的稳定性，北斗卫星导航系统射频芯片应该包括：北斗一代卫星导航系统射频芯片、北斗二代卫星导航系统射频芯片和功率分配器，北斗一代卫星导航系统射频芯片和北斗二代卫星导航系统射频芯片分别与模数转换子单元208连接，并通过功率分配器，与卫星导航系统天线212连接。

其中，北斗一代卫星导航系统射频芯片，用于通过北斗一代卫星通信网络将车辆底盘的图像发送到上位机和移动终端；北斗二代卫星导航系统射频芯片，用于通过北斗二代卫星通信网络将车辆底盘的图像发送到上位机和移动终端上。

通过在北斗卫星导航系统射频芯片210中分别设置北斗一代卫星导航系统射频芯片和北斗二代卫星导航系统射频芯片，使得三维激光扫描装置通过BDS传输车辆底盘的图像时，既可以通过北斗一代卫星导航系统射频芯片，也可以通过北斗二代卫星导航系统射频芯片，保证了数据传输的稳定性。

通过以上的描述可以看出，三维激光扫描装置可以通过设置的备用通信模块将车辆底盘的图像发送到上位机和检测人员使用的移动终端中，由于卫星通信网络可以覆盖地球的每一个角落，所以可以在任何地方建立用于接收车辆底盘的图像的上位机且检测人员也可以在地球的任何位置，三维激光扫描装置都可以把底盘的图像通过备用通信模块发送到上位机和检测人员使用的移动终端中，并不必担心三维激光扫描装置与上位机和/或者检测人员的距离过远而导致数据传输丢失。

为了方便检测人员获取到三维激光扫描装置中存储的车辆底盘的图像，上述三维激光扫描装置还包括：与处理单元202通过系统总线连接的内存卡接口216，该内存卡接口216用于插入安全数字存储卡(Secure Digital Memory Card，SD卡)。

当内存卡接口插入SD卡后，可以通过SD卡将三维激光扫描装置采集到的车辆底盘的图像进行存储。

为了在所述电源故障时，仍然可以保证上述三维激光扫描装置能够正常工作，本实施例提出的底盘小车，还包括：与所述处理单元202连接的二次电池214。

通过以上的描述可以看出，通过在三维激光扫描装置中设置二次电池，在电源出现故障时仍可通过二次电池对三维激光扫描装置进行供电，使三维激光扫描装置仍然可以正常工作。

为了可以向检测人员展示声成像系统的工作状态，本实施例提出的声成像系统，还包括：与所述处理单元连接的指示灯(图中未示出)。

在一个实施方式中，所述指示灯采用发光二极管。当然，所述指示灯可以采用现有的任何光源，在处理单元的控制下向检测人员展示声成像系统的工作状态，这里不再一一赘述。

在一个实施方式中，为了使底盘小车可以在车辆底盘下自由行驶。本实施例提出的底盘小车装有与所述处理单元连接的激光雷达传感器，接收三维激光扫描装置中的处理单元的控制，对底盘小车在车辆底盘的相对位置做实时建图，并把位置信号反馈给处理单元实现底盘小车的自动巡航。

为了使底盘小车与上位机和移动终端进行交互，本实施例还提出一种三维扫描成像系统，包括：上位机、移动终端以及上述的底盘小车；

所述底盘小车安装有三维激光扫描装置。

所述三维激光扫描装置分别与所述上位机和所述移动终端进行交互。

综上所述，本实施例提出的底盘小车和三维扫描成像系统，将三维激光扫描装置设置在高度小于车辆底盘与地面之间的距离的底盘小车上，在无法进行车辆举升的检测场合中，让设置有三维激光扫描装置的底盘小车行驶到车辆底盘的下面采集车辆底盘的图像，代替检测人员对车辆的底盘进行观察，检测人员可以根据底盘小车得到的图像对车辆的底盘进行检测，从而在无法进行车辆举升的检测场合中也能够对车辆的底盘进行检测，操作安全简单方便。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。