一种基于机器视觉识别的限高检测装置的制作方法

本实用新型涉及机器视觉识别领域，尤其涉及一种基于机器视觉识别的限高检测装置。

背景技术：

随着我国科技和经济水平的提高，车辆的类型和数量越来越多，出于对道路的保护和司机人身安全，有些道路会设置限高架或限高杆；限高架一般主要用于桥梁、涵洞、隧道入口处的门型构架，起到防护作用。由于各种车型的出现，道路规划也在快速的更新，限高杆的高度也各有不同，本来限高杆是为了保护司机乘客及货物的安全的，但是由于大部分限高杆的高度没有按照标准立杆，司机对于车辆高度不清晰以及开车不集中等等的情况都造成了车辆撞在限高杆上，威胁到司机、乘客和货物的安全，造成严重的经济损失。除了限高架外，例如桥梁、涵洞、隧道等道路也有着一定的高度限制，为尽量避免该类事故的发生，提出一种基于机器视觉识别的限高检测装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于机器视觉识别的限高检测装置，该装置通过单目采集目标物在图像坐标系中的对应坐标，实现单目视觉测距，从而实现对车辆整体高度和限高杆高度的检测，保证车辆安全，结构简单，运算速度快。

其技术方案如下：

一种基于机器视觉识别的限高检测装置，包括安装架、摄像机构，所述摄像机构通过所述安装架活动安装在目标车辆内，所述摄像机构的摄像方向朝向所述目标车辆行驶的前方，所述摄像机构包括摄像头，所述摄像头上印刷有图像坐标线，所述图像坐标线包括纵向刻度线、横向刻度线、景深刻度线，所述图像坐标线的左下角点为坐标原点，所述坐标原点垂直向上为纵向刻度线，所述坐标原点水平向右为横向刻度线，所述坐标原点斜向向上为景深刻度线，所述景深刻度线与所述横向刻度线的夹角为12度。

所述摄像机构包括壳体、电路板、触摸显示屏；所述摄像头安装在所述壳体的后板面上，所述触摸显示屏安装在所述壳体的前板面上，所述电路板安装在所述壳体内，所述摄像头、触摸显示屏分别与所电路板电连接。

所述摄像头包括第一摄像头、第二摄像头，所述第一摄像头、第二摄像头分别安装在所述壳体的后板面上，所述第一摄像头、第二摄像头呈纵向整齐排列。

所述电路板包括图像采集模块、图像处理模块、距离计算模块，所述摄像头、图像采集模块、图像处理模块、距离计算模块依次电连接。

所述摄像机构还包括电源开关、音量按键、喇叭，所述电源开关、音量按键分别安装在所述壳体的侧面上，所述喇叭安装在所述壳体内，所述电源开关、音量按键、喇叭分别与所述电路板电连接。

所述摄像机构还包括还包括电池，所述电池安装在所述壳体内，所述电池与所述电路板电连接。

所述安装架包括固定支架及用于夹持所述摄像机构的夹持装置，所述夹持装置包括载物台及设于载物台上方的可拉伸夹紧机构，所述夹持装置的背面转动连接于所述固定支架的上端。

所述固定支架包括底座、支撑杆，所述支撑杆的下端与所述底座连接，所述夹持装置的背面转动连接于所述支撑杆的上端。

所述安装架还包括螺旋仪，所述夹持装置的背面通过所述螺旋仪转动连接于所述支撑杆的上端。

所述固定支架还包括方向切换按键，所述方向切换按键安装在所述支撑杆，所述方向切换按键与所述螺旋仪电连接。

需要说明的是：

前述“第一、第二…”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于对名称的区分。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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设备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。

下面对本实用新型的优点或原理进行说明：

1、本实用新型提供的一种基于机器视觉识别的限高检测装置，包括安装架、摄像机构，摄像机构包括摄像头，摄像头印刷有图像坐标系，图像坐标系包括纵向刻度线、横向刻度线、景深刻度线，使用时，使用者先调整摄像机构摄像头的焦距，校准摄像头的图像坐标系，接着用摄像机构采集车辆图像，车辆图像利用图像坐标系结合投影模型，求解出图像坐标系与实际成像角度之间的对应关系，确定目标车辆在世界坐标系和图像坐标系中的对应坐标，从而获得目标车辆的高度信息，然后，使用者将摄像机构通过安装架活动安装在目标车辆内，并使摄像机构的摄像方向朝向目标车辆行驶的前方，再处用摄像机构采集目标车辆行驶前方的限高杆图像，限高杆图像利用图像坐标系结合投影模型，求解出图像坐标系与实际成像角度之间的对应关系，确定目标限高杆在世界坐标系和图像坐标系中的对应坐标，从而获得目标限高杆的高度信息，最后，将目标限高杆的高度信息与目标车辆的高度信息进行比对，获得目标车辆与目标限高杆的高度差，使用者所述高度差判断目标车辆行驶通过所述目标限高杆是否安全；该装置通过单目采集目标物在图像坐标系中的对应坐标，实现单目视觉测距，从而实现对车辆整体高度和限高杆高度的检测，保证车辆安全，结构简单，运算速度快。

2、本实用新型的摄像机构包括壳体、电路板、触摸显示屏，摄像头和触摸显示屏分别设置在壳体的正反两面，方便摄像机构的摄像操作。

3、本实用新型的摄像头包括第一摄像头、第二摄像头，两个摄像头的设置，方便对图像坐标系的校准操作。

4、本实用新型的电路板包括图像采集模块、图像处理模块、距离计算模块，图像采集模块用于将拍摄的单幅图像发送至图像处理模块；图像处理模块对单幅图像进行预处理后将单幅图像转化为待分析图像发送至距离计算模块；距离计算模块将待分析图像进行数字化描述完成目标物的的位置信息后，利用图像坐标系结合投影模型，求解出图像坐标系与实际成像角度之间的对应关系，确定目标物在世界坐标系和图像坐标系中的对应坐标，从而获得目标物的高度、宽度、深度信息。

5、本实用新型的摄像机构还包括电源开关、音量按键、喇叭，电源开关用于该摄像机构的开启与关闭，喇叭的设置，用于根据判断结果进行语音播报，可及时提醒司机做出判断反应，音量按键用于调节喇叭的声量大小。

6、本实用新型的摄像机构还包括电池，电池的设置，为摄像机构提供电源。

7、本实用新型的安装架包括固定支架及夹持装置，夹持装置用于夹持所述摄像机构，固定支架方便安装在车辆内，夹持装置的背面转动连接于固定支架的顶端上，方便安装在夹持装置上的摄像机构的水平调节。

8、本实用新型的固定支架包括底座、支撑杆，在固定支架的下端设底座，使固定支架安装在车内更为方便。

9、本实用新型的夹持装置通过螺旋仪转动连接于支撑杆的上端，实现安装在夹持装置上的摄像机构的自动平衡。

10、本实用新型在固定支架上设置方向切换按键，方便对夹持装置的夹持方向转换。

附图说明

图1是本实用新型实施例基于机器视觉识别的限高检测装置图像坐标系的平面示意图。

图2是本实用新型实施例基于机器视觉识别的限高检测装置摄像机构的前视图。

图3是本实用新型实施例基于机器视觉识别的限高检测装置摄像机构的后视内部结构图。

图4是本实用新型实施例基于机器视觉识别的限高检测装置摄像机构的侧视图。

图5是本实用新型实施例基于机器视觉识别的限高检测装置安装架的前视图。

图6是本实用新型实施例基于机器视觉识别的限高检测装置安装架夹紧机构拉开状态的前视图。

图7是本实用新型实施例基于机器视觉识别的限高检测装置安装架的侧视图。

附图标记说明：

10、安装架，11、固定支架，111、底座，112、支撑杆，113、方向切换按键，12、夹持装置，121、载物台，122、夹紧机构，13、螺旋仪，20、摄像机构，21、摄像头，211、第一摄像头，212、第二摄像头，22、图像坐标系，221、纵向刻度线，222、横向刻度线，223、景深刻度线，224、坐标原点，23、壳体，24、电路板，241、图像采集模块，242、图像处理模块，243、距离计算模块，25、触摸显示屏，26、电源开关、27、音量按键。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1至图7所示，本实施例提供的基于机器视觉识别的限高检测装置，包括安装架10、摄像机构20，摄像机构20通过安装架10活动安装在目标车辆内，摄像机构20的摄像方向朝向目标车辆行驶的前方，摄像机构20包括摄像头21，摄像头21的前端镜片上印刷有图像坐标系22，如图1所示，图像坐标系22包括纵向刻度线221、横向刻度线222、景深刻度线223，图像坐标系22的左下角点为坐标原点224，坐标原点224垂直向上为纵向刻度线221，坐标原点224水平向右为横向刻度线222，坐标原点224斜向向上为景深刻度线223，景深刻度线223与横向刻度线222的夹角为12度。

本实用新型提供的一种基于机器视觉识别的限高检测装置，包括安装架10、摄像机构20，摄像机构20包括摄像头21，摄像头21印刷有图像坐标系22，图像坐标系22包括纵向刻度线221、横向刻度线222、景深刻度线223，使用时，使用者先调整摄像机构20摄像头21的焦距，校准摄像头21的图像坐标系22，接着用摄像机构20采集车辆图像，车辆图像利用图像坐标系22结合投影模型，求解出图像坐标系22与实际成像角度之间的对应关系，确定目标车辆在世界坐标系和图像坐标系22中的对应坐标，从而获得目标车辆的高度信息，然后，使用者将摄像机构20通过安装架10活动安装在目标车辆内，并使摄像机构20的摄像方向朝向目标车辆行驶的前方，再处用摄像机构20采集目标车辆行驶前方的限高杆图像，限高杆图像利用图像坐标系22结合投影模型，求解出图像坐标系22与实际成像角度之间的对应关系，确定目标限高杆在世界坐标系和图像坐标系22中的对应坐标，从而获得目标限高杆的高度信息，最后，将目标限高杆的高度信息与目标车辆的高度信息进行比对，获得目标车辆与目标限高杆的高度差，使用者所述高度差判断目标车辆行驶通过所述目标限高杆是否安全；该装置通过单目采集目标物在图像坐标系22中的对应坐标，实现单目视觉测距，从而实现对车辆整体高度和限高杆高度的检测，保证车辆安全，结构简单，运算速度快。

其中，摄像机构20包括壳体23、电路板24、触摸显示屏25、电源开关26、音量按键27、喇叭、电池，摄像头21安装在壳体23的后板面上，触摸显示屏25安装在壳体23的前板面上，电路板24安装在壳体23内，摄像头21、触摸显示屏25分别与所电路板24电连接。摄像头21和触摸显示屏25分别设置在壳体23的正反两面，方便摄像机构20的摄像操作。

摄像头21包括第一摄像头211、第二摄像头212，第一摄像头211、第二摄像头212分别安装在壳体23的后板面上，第一摄像头211、第二摄像头212呈纵向整齐排列。两个摄像头21的设置，方便对图像坐标系22的校准操作。

电路板24包括图像采集模块241、图像处理模块242、距离计算模块243，摄像头21、图像采集模块241、图像处理模块242、距离计算模块243依次电连接。图像采集模块241用于将拍摄的单幅图像发送至图像处理模块242；图像处理模块242对单幅图像进行预处理后将单幅图像转化为待分析图像发送至距离计算模块243；距离计算模块243将待分析图像进行数字化描述完成目标物的的位置信息后，利用图像坐标系22结合投影模型，求解出图像坐标系22与实际成像角度之间的对应关系，确定目标物在世界坐标系和图像坐标系22中的对应坐标，从而获得目标物的高度、宽度、深度信息。

电源开关26、音量按键27分别安装在壳体23的侧面上，喇叭安装在壳体23内，电源开关26、音量按键27、喇叭分别与电路板24电连接。电源开关26用于该摄像机构20的开启与关闭，喇叭的设置，用于根据判断结果进行语音播报，可及时提醒司机做出判断反应，音量按键27用于调节喇叭的声量大小。

电池安装在壳体23内，电池与电路板24电连接。电池的设置，为摄像机构20提供电源。

安装架10包括固定支架11及用于夹持摄像机构20的夹持装置12，夹持装置12包括载物台121及设于载物台121上方的可拉伸夹紧机构122，夹持装置12的背面转动连接于固定支架11的顶端。固定支架11方便安装在车辆内，夹持装置12的背面转动连接于固定支架11的顶端上，方便安装在夹持装置12上的摄像机构20的水平调节。

固定支架11包括底座111、支撑杆112，支撑杆112的下端与底座111连接，夹持装置12的背面转动连接于支撑杆112的上端。在固定支架11的下端设底座111，使固定支架11安装在车内更为方便。

又一实施方式，本实用新型的安装架10还包括螺旋仪13，夹持装置12的背面通过螺旋仪13转动连接于支撑杆112的上端。夹持装置12通过螺旋仪13转动连接于支撑杆112的上端，实现安装在夹持装置12上的摄像机构20的自动平衡。

其中，固定支架11还包括方向切换按键113，方向切换按键113安装在支撑杆112，方向切换按键113与螺旋仪13电连接。在固定支架11上设置方向切换按键113，方便对夹持装置12的夹持方向转换。

以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围；在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。