本发明涉及一种用于产生待检测车辆的n维数字图像的车辆检测系统。
背景技术:
由现有技术基本上已知的是,根据特定的参数例如为了确定车辆的外部几何形状或拍摄而检测车辆。
为此,例如de202013000050u1示出一种解决方案,其中适配于车辆的基本形状的扫描臂被布置为可线性移动并且同时可枢转地检测车辆的表面。因此,根据提出的任务可检测三维表面。该装置不被设计为同时确定不同类别的属性或者可测量地检测不同表面类型。
技术实现要素:
本发明的任务是,提供一种不易发生故障且操作简单的解决方案,以尽可能少的人员耗费复杂地检测车辆。
该任务通过在权利要求1中所述的特征来解决。优选的改进方案由从属权利要求得出。
根据本发明的车辆状态检测系统具有车辆定位单元、对象检测单元和评估单元作为基本组成部分。
车辆定位单元包括平台和平台位置检测单元。
平台根据大小和负载能力这样构成,使得能够架设车辆。车辆本身不是根据本发明的装置的组成部分。在这个意义上,车辆被理解为陆地车辆,尤其是乘用车。平台可旋转地构造。平台的旋转轴线对应于所架设的车辆的垂直轴线,从而平台基本上水平地布置。因此,平台优选地对应于转盘的结构形式。
平台位置检测单元被构造为,利用其能够检测平台位置数据。平台位置数据描述可旋转的平台的角度位置并且因此间接地描述所架设的车辆的角度位置。如果平台在检测过程期间旋转,则可以将车辆的在不同的角度位置在空间中具有不同的坐标的对象点相互关联。平台位置数据被可传输地提供用于传输到评估单元上。为了传输平台位置数据,车辆定位单元和评估单元互相数据连接。
对象检测单元具有单独检测系统。根据本发明,对象检测单元具有由以下组成的组中的至少两个单独检测系统:
-3d相机检测系统
-图像相机检测系统
-红外检测系统
-激光三角测量检测系统
-图案投射检测系统
-偏转计量(deflektometrie)检测系统。
所有单独检测系统提供车辆的对象点的空间坐标数据,对象检测单元的所有单独检测系统的空间坐标数据涉及同一个空间坐标系统。为此,单独检测系统在同一空间坐标系统中被校准。这在下文中也被称为统一的空间坐标系统。
优选地,对象检测单元具有所列举的单独检测系统中的两个以上的单独检测系统,优选至少三个单独检测系统,特别优选三个以上的单独检测系统。
深度相机系统和立体相机系统尤其理解为3d相机检测系统,深度相机系统构造为tof(飞行时间)系统。利用3d相机检测系统可以检测对象点的空间坐标作为对象数据。
图像相机系统优选是彩色图像相机系统,从而可以将对象点的亮度值和颜色值作为对象数据来检测。通过这种方式尤其可以检测车辆的外观图像。
红外检测系统基于热成像并且包括红外相机,红外相机接收从对象点发射的红外辐射作为对象数据。在此,红外检测系统可以被动地、即在没有事先给车辆施加红外辐射的情况下进行,也可以主动地、即在利用事先给车辆施加红外辐射的情况下进行。借助于红外检测系统可以识别位于车辆漆表面下方的损伤并且尤其是识别过度喷漆。
激光三角测量检测系统将激光点投射到车辆表面上并且具有与激光源间隔开的相机以用于光学地检测激光点,其中用三角测量评估激光点的角度,并且从而可以确定与激光点相对应的对象点的距离。因此,可以与3d相机检测系统互补地检测车辆的对象点的空间坐标作为对象数据。
图案光投射检测系统(也被称为图案投射)将光图案投射到车辆表面上。一个重要的示例是条纹光投射。但是例如点图案也是可能的。条纹光投射检测系统将光条投射到车辆表面上。与条纹投射器间隔开的相机检测投射的光条。根据角度和三角测量评估确定光条的点的空间坐标数据。如在激光三角测量中那样,在此也可以与3d相机检测系统互补地检测车辆的对象点的空间坐标作为对象数据。
借助偏转计量检测系统,已知图案的镜像图像被评估以便确定对象表面的形状。
偏转计量检测系统适用于反射表面。因此,借助于偏转计量检测系统能够检测车辆的窗板或其它高光泽表面(如铬装饰元件)的对象点的空间坐标数据作为对象数据。
每个单独检测系统具有检测区域。检测区域至少区段式地包括车辆。单独检测系统的检测区域相互重叠并且构成共同的检测区域。平台定位成,使得所架设的车辆至少区段式地处于共同的检测区域中。
借助于车辆定位单元使车辆旋转。在此,进行检测过程的顺序执行,从而在平台的并且因此车辆的多个不同的角度位置中进行检测。
此外,对象检测单元包括定位单元。定位单元建立单独检测系统相互间的以及单独检测系统与车辆定位单元的固定的位置关系。优选涉及支架或框架。定位单元也可以通过外壳构造。
此外,在共同的检测区域中设置有标记,以便能够将单独检测系统校准到同一个统一的空间坐标系统中。优选地,这些标记布置在外壳的内侧上。
此外,该对象检测单元的特征在于,
借助于所述至少两个单独检测系统中的每个单独检测系统能够检测车辆的对象点的对象数据并且将对象数据可传输地提供给所述评估单元。对象数据部分地附加地包括对象点的坐标数据。在此,坐标数据可以根据单独检测系统作为空间坐标数据(x,y,z)或作为平面坐标数据(x,y)存在。
评估单元具有单独评估模块、总体评价模块以及生成模块。
评估单元从对象检测单元获得对象数据以及从车辆定位单元获得平台位置数据。
评估单元对于每个单独检测系统具有单独评价模块。各个单独评价模块对对象数据的检测质量进行评价。在此,在定义的检测角度的情况下执行存在于定义的坐标点处的对象数据的评价。坐标点由单独检测系统的坐标数据定义,并且检测角度由平台位置数据定义。基于该评价,借助可设定的质量值对这些对象数据进行预先分类。如果对象数据达到可设定的质量值,则进行预先分类作为可以使用的对象数据。如果对象数据低于质量值,则进行预先分类作为不可以使用的对象数据。可设定的质量值例如可以通过与相邻的对象点的允许的偏差来确定。
来自在该特定对象点处的该检测的对象数据影响关于所有检测角度以及所有维度对在该对象点处的所有检测的总体评价。分别将一种类型的对象数据和由此获得的信息理解为维度。
因此,通过单独评价模块进行的评价对于每个对象点并且对于每个在该对象点处执行的单独检测过程进行。
在此,单独评价模块被理解为功能分类,从而通过相同的单元对不同的单独检测系统的对象数据的顺序处理以及随后的中间存储同样被理解为每个单独检测系统各一个单独评价模块。不同的单独检测系统的检测和通过单独评价模块对对象数据的随后评价根据具体的构造也可以并行地进行。
可以使用的对象数据由单独评价模块可传输地提供给总体评价模块。
通过总体评价模块,根据在对象点处的坐标数据,将来自单独评价模块并且因此来自单独检测系统的可以使用的对象数据相互关联。
总体评价模块这样构成,使得能够执行一个单独检测系统的可以使用的对象数据的质量值与另一个单独检测系统的可以使用的对象数据的质量值的比较。基于此,可以根据作为初级对象数据和作为次级对象数据的质量值,对单独检测系统的可以使用的对象数据进行关于对象点的等级分类。在特定对象点处的具有最高质量值的对象数据被等级分类为初级对象数据。在特定对象点处的具有较低质量值的对象数据被等级分类为次级对象数据。在此,多个次级对象数据在一个对象点处可以由多个单独检测系统组成,而初级对象数据在一个对象点处可以仅存在一次。初级对象数据和次级对象数据可传输地提供给生成模块。
因此,等级分类基于根据质量值来评价对象数据的质量。质量的评价可以绝对地或者相对于检测到的对象数据的数据质量来进行。在此除了离散的算法外也可以使用将“n对n”关系一并带入质量评价中的算法。因此,在来自单独检测的对象数据的质量较低的情况下,通过使用来自多个检测角度的对象数据以及通过使用来自多个不同的单独检测系统的对象数据,分别在同一对象点处仍可以提高对象数据的所得到的质量。
只要根据一种优选的变型方案存在至少三个单独检测系统并且分别提供对象数据,则总体评价模块可以以如下方式执行可信度检查,即,对来自至少三个单独检测系统的在确定的对象点处检测到的对象数据进行比较,并且从第一单独检测系统的对象数据与另外的至少两个单独检测系统的对象数据的可设定的偏差度起,第一单检测系统的对象数据被丢弃并且不能进一步可传输地提供给生成模块。
生成模块被构造为,使得其将来自单独检测系统的对象数据的坐标数据在考虑平台位置数据的情况下分配给统一的空间坐标系统。在平台的不同角度位置处,存在车辆的同一对象点的对象数据的不同的坐标数据。尽管如此,所有涉及同一对象点的对象数据的明确关联可以在这个对象点上进行,因为平台坐标数据附加地对于评估单元是已知的。基于初级对象数据首先在统一的空间坐标系统中产生车辆的数字基础图像。因此,初级对象数据具有引导功能。
这样产生的数字基础图像首先仅基于坐标数据以及来自初级对象数据的其它数据。
生成模块现在通过根据坐标数据添加次级对象数据来补充车辆的数字基础图像,以形成车辆的数字图像。数字图像可输出地被提供。
作为特别的优点,车辆状态检测系统能够实现基于多个单独检测系统产生车辆的统一的数字图像。
因此,分别对于同一个对象点存在来自不同的单独检测系统的对象数据,这也称为多层信息。
在此,单独检测系统一方面可以有利地相互支持。这尤其在确定空间坐标数据时是这种情况,办法是:对于车辆的不透明区段,例如涂漆的表面,例如来自3d相机检测系统的对象数据被考虑,并且对于车辆的玻璃区段,例如窗板,例如来自偏转计量检测系统的对象数据被考虑。此外有利的是,车辆状态检测系统独立地识别来自不同的单独检测系统的对象数据的质量以及由此识别评价适当性,并且分别使用引起数字图像的更高质量的对象数据。
此外,单独检测系统的对象数据可以累积地相互关联,办法是:例如给来自图像相机单独系统的对象数据补充来自红外单独系统的对象数据,并且因此使得能够识别被过度喷漆的遮盖的损伤。因此,对象点例如可以作为过度喷漆的图示示出并且在同一个对象点上同时对观察者公开漆下的表面。
此外,数字图像作为另外的优点实现的是,使得能够以不同的视图,例如以闭合或打开的门以及以不同的视角,例如作为360°视图显示车辆。
一个特别的优点在于,结果是可获得车辆的数字图像,该数字图像具有尤其是用于后续两个重要应用的足够的数据库。
首先,数字图像适合于检测车辆损坏并且由此在指定所需的备用件和所需的工作步骤以及由此推导出维修成本的情况下自动地确定所需的维修措施,其中所有这些都可以以数字形式进行。
第二,可以通过进一步处理数字图像自动地进行车辆评价,以便例如支持二手车的远程销售。在车辆评价中,附加的数据,如车辆年龄、行驶里程、前次车主的数量和其它决定值的因素可以包含在车辆值的自动计算中。
特别有利的是车辆损坏检测或车辆评价的防篡改安全性和可靠的记录。
另一个优点在于车辆检测系统的模块化。根据需要,即根据质量预设或根据特殊的检测目标,车辆系统可以配备有来自所述组的不同的单独检测单元。
总体上,车辆检测系统尤其基于,所有的传感器(在此称为单独检测系统)被校准到同一个坐标系上。在此,传感器的数量和类型是可变的并且原则上不受限制。在此,传感器已经多次检测对象数据,因为由于车辆在平台上的旋转运动而在不同的角度位置中进行检测。此外,基于不同的单独检测系统多次进行检测。提高了所检测的对象数据的所得出的质量,因为来自一个检测的不确定的结论通过考虑来自一个或多个另外的检测的其它的不确定的结论也变得可使用。
换句话说,也就是在一个维度上多次地、但是也在多个维度上检测车辆的同一个点。在该意义下,将从车辆的特性、例如从几何特性或例如从存在或不存在过度喷漆中得到的信息的类型理解为维度。
在一个对象点处将所有对象数据、因此所有信息进行综合,并且在此形成初级对象数据(作为空间坐标数据x、y、z以及关于属性的安全数据)。将初级对象数据和与相同对象点相关的次级对象数据表示为多层,因此这也可以称为多层信息。每层包括不同类型的信息。每种信息类型也可以称为一个维度,因此也可以说是多维检测、多维信息和/或多维表示。通过多维性,观察者或者例如车辆评估者获得比在车辆的纯空间显示中更多的信息。
作为车辆检测的结果,提供具有多种信息类型的数字图像,从而该数字图像被构造成显示所检测的车辆的数字孪生。
作为数字孪生的数字图像使得能够将所检测的车辆也能够以虚拟现实格式、即以虚拟现实被观看。这涉及机器-人-通信的层面。
此外,作为数字孪生的数字图像使得能够在该数字图像中所聚集的信息可以被自动地进一步处理,例如以用于维修计算。这涉及机器-机器-通信。
根据一种有利的改进方案,车辆状态检测系统具有外壳。在此,车辆定位单元布置在外壳内。所述外壳尤其引起以下优点,即可以在检测过程中实现所定义的光情况或者红外辐射情况并且尤其屏蔽干扰光源或者干扰热源。由此可以有利地提高所检测的对象数据的精度。同时保护环境和尤其人员免受单独检测系统的光源、热源或者激光源的影响。优选地,所述外壳可以同时完全地或者部分地构成所述对象检测单元的定位单元并且确定所述单独检测系统的位置关系。优选地,对象检测单元也布置在外壳的内部。
在另一个有利的改进方案中,车辆状态检测系统附加地具有底部扫描仪,其中所述底部扫描仪被构造为检测车辆下侧的对象数据并且将对象数据传输给所述评估单元,并且其中由所述评估单元将所述对象数据包括到所述数字图像的产生中。
这基于,单独检测系统如此布置,使得其检测区域虽然能够对在平台上旋转的车辆良好地检测车辆上侧、车辆前侧、车辆后侧和两个侧向的车辆侧,但是车辆下侧仅能够受限地被检测。
通过所述底部扫描仪也可以有利地检测车辆下侧(也称为底部)的状态。这是有利的,因为由此首先通常实现了车辆状态检测的更高的判断力,并且其次也可以检测功能性构件,如排气设备、车轮悬架和类似构件的部件,这些构件的状态对于车辆状态是重要的并且可能的维修评价或车辆评价是从这些构件的状态中导出的。
根据另一种有利的改进方案,车辆检测系统附加地具有轮胎扫描仪,其中借助于所述轮胎扫描仪来检测轮胎的对象数据并且将对象数据提供给所述评估单元,以用于被包含到所述数字图像的产生中。
借助于轮胎扫描仪尤其可检测车辆的轮胎的轮廓状态。可选地,借助于轮胎扫描仪也可检测轮胎类型,从而于是关于轮胎的许可性的结论也是可能的。该轮廓状态是用于车辆的价值确定的附加参数。此外,可以作出关于轮胎的剩余寿命的结论,并且因此作出关于何时进行轮胎更换的结论。
根据另一个改进方案,车辆状态检测系统附加地具有内部空间扫描仪。内部空间扫描仪也被称为内部扫描仪。借助内部空间扫描仪检测车辆内部空间的对象数据并且提供给评估单元以用于包含在数字图像的产生中。由此,一方面为数字图像提供了色彩,另一方面也提供了内部空间的保持状态。
内部空间扫描仪在此可以根据所有的检测方法工作,如其在对象检测单元的单独检测系统中所阐述的那样,单独检测系统例如是3d相机检测系统、图像相机检测系统或红外检测系统。内部空间扫描仪尤其可以多部分地构造并且同时使用这些检测方法中的多种检测方法。对象点(在该对象点处,由内部空间扫描仪检测对象数据)通过评估单元集成到统一的空间坐标系统中。
根据另一个改进方案,车辆检测系统具有比较模块。比较模块具有数据库,该数据库具有关于规范数字图像的数据。数据库可以作为内部数据总库或者也可以作为外部数据总库存在。外部数据总库作为附加的优点实现了集中的数据维护。规范数字图像描述了与原始制造状态相对应的相同类型的车辆。
比较模块被构造成执行数字图像与规范图像之间的比较,并且生成数字差分图像。该数字差分图像描述了车辆(该车辆的车辆状态被检测)的状态如何偏离原始制造状态。因此数字差分图像特别地显示出损坏。因此例如作为损坏报告可以进行输出。此外,该车辆状态信息能够是用于关于所需的维修的结论或关于所涉及的车辆的价值的结论的基础。
另一个改进方案规定,车辆检测系统具有维修计算模块。所述维修计算模块具有包含维修数据的数据库,其中所述维修数据包括关于备用件、维修工作时间和维修成本的数据。数据库也可以作为内部数据总库或者也可以作为外部数据总库存在。
关于备用件的数据包括:在哪种损坏时对于维修需要哪些备用件。关于维修工作时间数据包括:通常称为工作价值的维修时间对于执行维修是必要的。关于维修成本的数据指示,在哪些价格下可以获得备用件以及在哪些价格下可以获得维修工作服务。因此,优选将维修成本作为单价保存在数据库中。
维修计算模块被构造为基于数字差分图像和维修数据来创建维修评价,其中所述维修评价具有维修所需的备用件、要花费的维修工作时间和维修成本。
借助于该改进方案,有利地可能的是,自动地且防篡改地获得关于必要的维修和其成本的结论。因此,能够自动地建立起成本估算。因此,作为优点可以节省巨大的人员成本。
此外,在一种有利的改进方案中,也可以基于维修评价自动触发备用件订单。
根据另一个改进方案,车辆检测系统具有价值确定模块。价值确定模块包括具有车辆价格数据的数据库。在此也适用的是,该数据库可以作为内部数据总库或者也可以作为外部数据总库存在。
作为车辆价格数据例如理解为根据车辆配置的标价、根据车辆年龄、行驶里程、前次车主数量的价格表以及可能的附加价格数据。
该价值确定模块被构造为基于车辆价格数据、数字图像、数字差分图像和维修数据来创建车辆价值确定。根据车辆状态,数字差分图像也可以表明不需要进行维修。维修数据然后作为零值存在,从而由此不影响车辆价值确定。根据该改进方案,有利地提供了一种用于确定车辆的商业价值的解决方案,其自动地进行并且因此仅需要很少的工作耗费、是防篡改的且可以被可靠地记录。
借助于下面的附图作为实施例更详细解释本发明。
附图说明
图1以示意图示出俯视图,
图2示出具有维修计算模块和价值确定模块的框图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的车辆检测系统的第一实施例。
车辆定位单元1具有可旋转的平台11,车辆4可以行驶到该平台上。平台11的可旋转性通过箭头示出。平台11的旋转位置以及进而角度位置通过平台位置检测单元12检测并且传输给评估单元3。
在该实施例中,对象检测单元2具有三个单独检测系统21,三个单独检测系统分别具有检测区域22。检测区域22被定向为,使得位于平台11上的车辆4被所述检测区域包围。在该实施例中,这些检测区域22相交。单独检测系统21刚性地安装在设计为支架的定位单元23上。通过刚性安装确保了,在进行校准之后所有由单独检测系统检测到的在车辆的对象点处的对象数据可以分配给统一的空间坐标系统。在本实施例中,单独检测系统21是3d相机单元、图像相机单元和一个红外检测单元。
在相对于根据图1的实施例改进的特别有利的实施例中,对象检测单元具有五个单独检测单元,其中3d相机单元、图像相机单元、红外检测单元、偏转计量检测单元和图案光投射检测单元。
在根据图1的实施例中,不仅车辆定位单元1而且对象检测单元2都布置在外壳5的内部空间中。该外壳具有可封闭的开口(在图1中未示出),车辆4可以通过该开口驶入到内部空间中行驶到平台11上并且在进行检测之后又可以移出。在该实施例中,对象检测单元2还具有用于以限定的光强和限定的色温照明车辆4的器件,以便提高对象数据的精确度。在图1中未示出用于照明的器件。
此外,根据图1的实施例具有评估单元3。在该实施例中,评估单元3是计算机系统。
在此,评估单元3的三个单独评价模块31中的每个单独评价模块都经由数据线路从三个单独检测系统21的分别所分配的单独检测系统21获得对象数据。从单独检测系统21和平台位置检测单元12到评估单元3的所有数据线路在没有附图标记的情况下被示出。单独评价模块21执行对象数据的质量的评价。为此,预先设定检测质量的质量值。如果对象数据达到或超过所设置的质量值,则将对象数据预先分类为可以使用的对象数据,并且进一步传输给总体评价模块32。如果对象数据没有达到所设置的质量值,则将对象数据预先分类为不可以使用的对象数据并且不转发。由此可以实现,仅足够可靠的对象数据进入到稍后要形成的数字图像中,从而该数字图像也具有高可靠性程度。
在总体评价模块32中,根据在对象点处的坐标数据将可以使用的对象数据相互关联。该关联基于的是,评估单元3通过借助于定位单元23已知的单独检测系统21的限定的位置以及平台11的并且因此架设的车辆4的借助于平台位置检测单元12已知的角度位置可以实现与用于所有单独检测系统21的统一的空间坐标系统的关联。在完成关联之后,通过总体评价模块32将每个单独检测系统21的可以使用的对象数据的质量值与其它单独检测系统21的可以使用的对象数据的质量值进行比较。作为比较结果,比较的可以使用的对象数据按照等级被分类。具有最高质量值的对象数据获得最高等级。具有最高等级的对象数据被分类为初级对象数据。具有较低等级的对象数据被分类为次级对象数据。
初级对象数据和次级对象数据被传输到生成模块33。生成模块将来自单独检测系统21的对象数据的坐标数据在包括平台位置数据的情况下分配给统一的空间坐标系统。此外,基于初级对象数据首先在统一的空间坐标系统中产生车辆4的数字基础图像。然后,通过根据坐标数据添加次级对象数据来补充车辆4的数字基础图像,以形成车辆4的数字图像。然后可输出地提供该数字图像。在该实施例中,数字图像作为文件被传输。
图2以框图的形式示出另一个实施例,其中在此既可以进行维修评价也可以进行价值确定。
对于检测单元21、单独评价模块31、总体评价模块32和生成模块33,关于图1的实施例的解释以对应的方式适用。
在通过生成模块33产生数字图像之后,在根据图2的实施例中将数字图像传输给比较模块34。比较模块34包含数据库341作为数据总库,数据总库具有关于不同装备中的许多车辆型号的规范数字图像的数据,其中也包含检测到的车辆4的规范图像。该数据总库定期被补充在市场上新出现的车辆型号。比较模块34借助数字图像识别检测到的车辆4的车辆型号,并且在由生成模块33获得的检测到的车辆4的数字图像与从数据库341中取出的相应型号的规范图像之间进行比较,并且生成数字差分图像。数字差分图像包含关于检测到的车辆4与原始制造的车辆的偏差的信息,从而尤其能够识别损伤。
数字差分图像不仅被提供给维修评价模块35而且还被并行提供给价值确定模块36。
维修计算模块35具有包含维修数据的数据库351。所述维修数据是与备用件、维修工作时间和维修成本有关的涉及型号的数据,其中将维修成本作为单价存储。基于该数字差分图像和维修数据,维修评价模块确定维修需要哪些备用件和要花费哪些维修工作时间以及根据存储的单价产生哪些维修成本,并且将其作为维修评价进行输出。
累积地或备选地,可以借助价值确定模块36确定被检测的车辆4的商业价值。
为此,价值确定模块36具有包括车辆价格数据的数据库361。车辆价格数据尤其包含关于许多车辆型号的标价以及与年龄和行驶里程有关的市场价格的数据,其中也包含关于所检测的车辆4的型号的数据。基于车辆价格数据、数字差分图像和维修数据,价值确定模块36创建车辆价值确定。可选地,补充的车辆数据,例如前次车主的数量,也可以通过数字图像和数字差分图像手动地输入,并且由价值确定模块36在创建车辆价值确定时考虑。
附图标记列表
1车辆定位单元
11平台
12平台位置检测单元
2对象检测单元
21单独检测系统
22检测区域
23定位单元
3评估单元
31单独评价模块
32总体评价模块
33生成模块
34比较模块
341比较模块的数据库
35维修计算模块
351维修计算模块的数据库
36价值确定模块
361价值确定模块的数据库
4车辆
5外壳。