基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车工业领域的检测设备的检测设备，更具体的说，它涉及一种基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统。
【背景技术】
[0002]为保证汽车的安全行驶，合理快速的检测汽车的超载超限和尺寸改装，进行汽车车体形貌尺寸的测量是汽车检测领域的主要检测项目之一。目前，对汽车尺寸的测量主要停留在手工米尺测量，效率低，精度差，工作人员劳动强度大。采用特征点柔性检测装置对汽车车身特征点进行检测，通过摄像机采集靶标图像并根据特征点柔性检测装置顶点与靶标面的位置关系进而实现整车形貌尺寸测量，该方法具有快速、准确和高可靠性等特点，采用基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统对汽车形貌尺寸检测系统的检定和对汽车工业检测领域的技术进步具有重要意义。
【发明内容】
[0003]本发明针对目前无法实现汽车车体特征点三维坐标检测的现状，提供了一种可平稳扫描、结构简单、检测精度高、累积误差小、功能完整、操作简便、易于安装、通用性强、成本较低、性能可靠的可满足汽车检测行业对汽车车体形貌检测系统进行检定要求的基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统。
[0004]参阅图1至图6，为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现。本发明所提供的基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统包括有特征点柔性检测架、靶标板、摄像机、摄像机防护罩与摄像机支架。
[0005]摄像机支架放置在待检车辆的前方，四个螺栓自上而下穿过摄像机支架大矩形钢板的四个圆形通孔与地面固定连接，一个双头螺柱的底端与摄像机支架小矩形薄钢板中部加工的螺纹孔螺纹固定连接，摄像机放置在摄像机支架顶部的小矩形薄钢板上表面，摄像机底部的螺纹孔与双头螺柱的顶端螺纹固定连接，螺栓自上而下穿过摄像机防护罩的两块小矩形钢板的两个圆形通孔和摄像机支架顶面小矩形薄钢板两端的圆形通孔与螺母螺纹固定连接，螺栓穿过特征点柔性检测架的U型钢板两侧折弯表面的两个圆形通孔与靶标板折弯的相对两侧表面的两个圆形通孔与螺母螺纹固定连接，特征点柔性检测架的中空钢制圆锥顶点与靶标板中部矩形平面的外侧表面共面。
[0006]技术方案中所述的摄像机支架由两块钢板和一根方钢焊接制成，摄像机支架底面大矩形钢板四角对称加工四个圆形通孔，摄像机支架底面大矩形钢板的顶面中心焊接一根方钢，方钢顶面中部焊接一块小矩形薄钢板，小矩形薄钢板两端对称加工两个圆形通孔，小矩形薄钢板中部加工一个螺纹孔。
[0007]技术方案中所述的摄像机防护罩上部为折弯制成的横截面为U型的钢板，两块小矩形钢板焊接在U型钢板底部两侧，两块小矩形钢板中心加工两个圆形通孔。
[0008]技术方案中所述的特征点柔性检测架由圆形钢管、U型钢板和中空钢制圆锥焊接制成，特征点柔性检测架中部为一个两侧折弯制成的横截面为U型的钢板，U型钢板两侧折弯的表面加工两个圆形通孔，U型钢板的两侧折弯表面与两个圆形钢管焊接连接，一侧圆形钢管的顶部焊接一个中空钢制圆锥。
[0009]技术方案中所述的靶标板为钢板制作的中部为矩形平面四边折弯的零件，靶标板的表面粘贴棋盘格图形贴纸，靶标板折弯的相对两侧表面加工两个圆形通孔。
[0010]本发明的有益效果是:
[0011](1)本发明将二维靶标设计成与柔性检测装置的锥形顶点在同一平面上，采用锥形顶点作为待检特征点的检测探针，并利用靶标上存在大量已知坐标的点标定摄像机并重建摄像机坐标系下锥形顶点即待检特征点的三维坐标，柔性检测装置不受运动的限制，可以自由移动并检测车身任意点的三维坐标，操作简单、匹配方便。
[0012](2)本发明的主要零件采用标准型钢进行加工，首先，标准型钢产量大，机械加工工序少，生产成本较低；其次，作为测量仪器的重要附件，采用标准型钢具有一定的强度，能够在长期使用中不变形，保证测量的精度，可以满足国家标准对测量精度的要求。
【附图说明】
[0013]图1是基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统A和待检车辆B的轴测图；
[0014]图2是基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统的摄像机3、摄像机防护罩4、摄像机支架5的轴测图；
[0015]图3是基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统中特征点柔性检测架1、靶标板2的轴侧图；
[0016]图4是基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统中特征点柔性检测架
1、靶标板2的剖视图；
[0017]图5是基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统中摄像机防护罩4的轴侧图；
[0018]图6是基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统中摄像机支架5的轴侧图；
[0019]图中:A.基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统，B.待检车辆，1.特征点柔性检测架，2.革E标板，3.摄像机，4.摄像机防护卓，5.摄像机支架。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明作进一步的详细描述:
[0021]参阅图1至图6，基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统包括有特征点柔性检测架1、勒标板2、摄像机3、摄像机防护罩4与摄像机支架5。
[0022]摄像机支架5由两块钢板和一根方钢焊接制成，摄像机支架5底面大矩形钢板四角对称加工四个圆形通孔，四个螺栓自上而下穿过摄像机支架5大矩形钢板的四个圆形通孔与地面固定连接，摄像机支架5底面大矩形钢板的顶面中心焊接一根方钢，方钢顶面中部焊接一块小矩形薄钢板，小矩形薄钢板两端对称加工两个圆形通孔，小矩形薄钢板中部加工一个螺纹孔，一个双头螺柱的底端与摄像机支架5小矩形薄钢板中部加工的螺纹孔螺纹固定连接，摄像机支架5放置在待检车辆B的前方。
[0023]摄像机3放置在摄像机支架5顶部的小矩形薄钢板上表面，摄像机3底部的螺纹孔与双头螺柱的顶端螺纹固定连接，摄像机防护罩4上部为折弯制成的横截面为U型的钢板，两块小矩形钢板焊接在U型钢板底部两侧，两块小矩形钢板中心加工两个圆形通孔，螺栓自上而下穿过摄像机防护罩4的两块小矩形钢板的两个圆形通孔和摄像机支架5顶面小矩形薄钢板两端的圆形通孔与螺母螺纹固定连接。
[0024]特征点柔性检测架1由圆形钢管、U型钢板和中空钢制圆锥焊接制成，特征点柔性检测架1中部为一个两侧折弯制成的横截面为U型的钢板，U型钢板两侧折弯的表面加工两个圆形通孔，U型钢板的两侧折弯表面与两个圆形钢管焊接连接，一侧圆形钢管的顶部焊接一个中空钢制圆锥。
[0025]靶标板2为钢板制作的中部为矩形平面四边折弯的零件，靶标板2的表面粘贴棋盘格图形贴纸，靶标板2折弯的相对两侧表面加工两个圆形通孔，螺栓穿过特征点柔性检测架1的U型钢板两侧折弯表面的两个圆形通孔与靶标板2折弯的相对两侧表面的两个圆形通孔与螺母螺纹固定连接，特征点柔性检测架1的中空钢制圆锥顶点与靶标板2中部矩形平面的外侧表面共面。
[0026]基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统的使用方法:将摄像机支架5水平固定在地面，并在摄像机支架5顶面固定好摄像机3和摄像机防护罩4。操作者手持特征点柔性检测架1，特征点柔性检测架1的中空钢制圆锥顶点指向待检车辆B的待检点，靶标板2需在摄像机视场范围内，通过摄像机采集各位置的靶标板2的图像，根据摄像机的标定结果重建靶标板2与车辆的相对位置，进而获得车身待检点在摄像机坐标系下的坐标。
【主权项】
1.一种基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统，其特征在于，所述的基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统由特征点柔性检测架(1)、靶标板(2)、摄像机(3)、摄像机防护罩(4)与摄像机支架(5)组成； 摄像机支架(5)放置在待检车辆(B)的前方，四个螺栓自上而下穿过摄像机支架(5)大矩形钢板的四个圆形通孔与地面固定连接，一个双头螺柱的底端与摄像机支架(5)小矩形薄钢板中部加工的螺纹孔螺纹固定连接，摄像机(3)放置在摄像机支架(5)顶部的小矩形薄钢板上表面，摄像机(3)底部的螺纹孔与双头螺柱的顶端螺纹固定连接，螺栓自上而下穿过摄像机防护罩(4)的两块小矩形钢板的两个圆形通孔和摄像机支架(5)顶面小矩形薄钢板两端的圆形通孔与螺母螺纹固定连接，螺栓穿过特征点柔性检测架(1)的U型钢板两侧折弯表面的两个圆形通孔与靶标板(2)折弯的相对两侧表面的两个圆形通孔与螺母螺纹固定连接，特征点柔性检测架(1)的中空钢制圆锥顶点与靶标板(2)中部矩形平面的外侧表面共面。2.按照权利要求1所述的基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统，其特征在于所述的摄像机支架(5)由两块钢板和一根方钢焊接制成，摄像机支架(5)底面大矩形钢板四角对称加工四个圆形通孔，摄像机支架(5)底面大矩形钢板的顶面中心焊接一根方钢，方钢顶面中部焊接一块小矩形薄钢板，小矩形薄钢板两端对称加工两个圆形通孔，小矩形薄钢板中部加工一个螺纹孔。3.按照权利要求1所述的基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统，其特征在于所述的摄像机防护罩(4)上部为折弯制成的横截面为U型的钢板，两块小矩形钢板焊接在U型钢板底部两侧，两块小矩形钢板中心加工两个圆形通孔。4.按照权利要求1所述的基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统，其特征在于所述的特征点柔性检测架(1)由圆形钢管、U型钢板和中空钢制圆锥焊接制成，特征点柔性检测架(1)中部为一个两侧折弯制成的横截面为U型的钢板，U型钢板两侧折弯的表面加工两个圆形通孔，U型钢板的两侧折弯表面与两个圆形钢管焊接连接，一侧圆形钢管的顶部焊接一个中空钢制圆锥。5.按照权利要求1所述的基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统，其特征在于所述的靶标板⑵为钢板制作的中部为矩形平面四边折弯的零件，靶标板⑵的表面粘贴棋盘格图形贴纸，靶标板(2)折弯的相对两侧表面加工两个圆形通孔。
【专利摘要】本发明公开了一种基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统，旨在解决汽车车体特征点三维检测的问题。基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统主要由特征点柔性检测架(1)、靶标板(2)、摄像机(3)、摄像机防护罩(4)与摄像机支架(5)组成，系统通过摄像机采集靶标图像并根据特征点柔性检测架(1)的顶点与靶标板(2)的特点位置关系实现整车任意空间特征点的测量，提供了一种结构简单、检测精度高、操作简便、易于安装、成本较低、性能可靠的基于机器视觉的汽车空间特征点位置柔性检测系统。
【IPC分类】G01B11/00
【公开号】CN105423921
【申请号】CN201510987969
【发明人】徐观, 张馨元, 苏建, 黄梦圆, 陈熔, 张立斌, 刘玉梅, 潘洪达, 林慧英, 戴建国, 单红梅, 李晓韬, 吴广为, 郑安琪, 袁静
【申请人】吉林大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月24日