[实用新型]基于直线与圆不变量的汽车形貌主动视觉重建系统

说明书

本实用新型公开了一种基于直线与圆不变量的汽车形貌主动视觉重建系统，旨在解决基于直线与圆不变量的汽车形貌主动视觉检测问题。基于直线与圆不变量的汽车形貌主动视觉重建系统主要由摄像机支架(1)、摄像机(2)、连接件(3)、线激光器(4)与二维标定板(5)组成。二维标定板(5)的表面粘贴有可以生成圆及直线特征的圆及矩形的规则几何图形，线激光器(4)插入激光器连接件(3)钢管的内孔中，紧定螺钉旋入连接件(3)钢管侧面的螺纹孔，紧定螺钉端部与线激光器(4)圆柱面接触紧配合，提供了一种结构简单、性能可靠的基于直线与圆不变量的汽车形貌主动视觉重建系统。

技术领域

本实用新型涉及一种汽车检测领域的测量设备，更具体的说，它是一种基于直线与圆不变量的汽车形貌主动视觉重建系统。

背景技术

随着检测技术的发展，对汽车形貌的测量在汽车检测等领域中发挥着越来越重要的作用。这类结构尺寸较大，形状不规则，已有检测方法如三坐标机等由于采取逐点扫描和接触式检测方式，测量效率低。因此针对汽车形貌检测问题，设计一种非接触式、测量速度快、适合测量大型物体的无严格约束的检测方法来恢复汽车形貌显得十分重要。提出了一种基于直线与圆不变量的汽车形貌主动视觉重建系统。系统中线激光器投射的激光线在二维标定板所属平面内，利用二维标定板上的圆与一般位置上两条直线所求得的不变量与摄像机拍摄获取的图像中对应的圆与一般位置上两条直线得到的不变量数值相同的关系，实现了汽车形貌特征点的快速检测。

发明内容

本实用新型针对解决在获取汽车形貌过程中，接触式检测设备价格昂贵、测量速度慢，固定式检测设备成本较高等问题，提出了一种性能可靠、结构简单、操作简便、算法简单的重建系统与方法。通过求解摄像机拍摄获取图像中的圆与两条直线，得到的不变量数值。进而求得激光线与车身表面交点，实现了采用直线与圆不变量对汽车形貌的重建，提高了检测效率。

结合说明书附图，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

基于直线与圆不变量的汽车形貌主动视觉重建系统包括有摄像机支架、摄像机、连接件、线激光器与二维标定板；

摄像机支架放置在地面上，摄像机通过底部的螺纹孔与摄像机支架顶部的螺栓螺纹固定连接，二维标定板置入连接件的U形钢板的细长凹槽中，螺栓穿入连接件和二维标定板的通孔与螺母螺纹固定连接，线激光器插入激光器连接件钢管的内孔中，紧定螺钉旋入连接件钢管侧面的螺纹孔，紧定螺钉端部与线激光器圆柱面接触紧配合，线激光器发出的激光平面与二维标定板图形所在平面共面；

技术方案中所述的摄像机支架为可调整高度的三角支架；

技术方案中所述的摄像机为装有窄带滤光片的广角工业相机；

技术方案中所述的连接件为U形钢板与钢管焊接而成的零件，U形钢板侧面加工有通孔，钢管侧面加工有螺纹孔；

技术方案中所述的线激光器为可发射线激光的圆柱形零件，线激光器发出的激光波长与摄像机的窄带滤光片的带通波长一致。

技术方案中所述的二维标定板为一块矩形钢板制成的零件，二维标定板的表面粘贴有可以生成圆及直线特征的圆及矩形的规则几何图形，二维标定板加工有通孔。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的系统测量范围广、性能可靠、装置结构简单、操作简便、成本低，本实用新型的方法计算简单、误差小，实现了对汽车形貌的非接触、快速测量，解决了固定接触式测量系统价格昂贵、测量效率低、便捷性差等问题。

(2)本实用新型的系统采用了两组不变量计算激光线坐标，分别采用了位于坐标系原点的圆，以及位于X轴Y轴的直线，大大简化了计算过程，减少由计算过程带来的误差。采用直线与圆构成的不变量建立了图像与标定板的直接解算关系，实现了车身特征点的快速重建。