[发明专利]用于测量和/或控制车辆和/或其部件的车辆光学扫描系统和方法

说明书

一种用于测量和/或控制车辆和/或车辆的部件的光学扫描系统，其中车辆布置在支撑表面上。光学扫描系统包括两个光学读取器设备，其布置在所述支撑表面上，位于车辆的相对的侧面上，并配备有相应的光学图像捕获装置，其配置为提供对车辆的一个或多个图像进行编码的相应数据/信号；电子系统，被设计为用于处理数据/信号，以构建车辆的一个或多个三维图像。每个光学图像读取器设备包括校准目标，校准目标位于近似水平的支撑表面上，并且以预定距离与相应的光学图像读取器设备的光学图像捕获装置紧邻地布置。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2020年12月11日提交的意大利专利申请No.102020000030578的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于测量/控制车辆和/或车辆的部件的车辆光学扫描系统和方法。具体而言，本发明涉及用于测量和/或控制车辆和/或其部件的光学扫描系统的校准。

背景技术

设计用于对车辆进行光学扫描以获得车辆和/或其部件的三维图像的系统是已知的。

一些已知类型的光学扫描系统用于捕获车辆侧面的三维图像，以基于所捕获的图像，确定与构成车辆的部件(例如车辆的车轮和/或转向件和/或轴)有关的几何参数。

在一些用于确定车辆车轮姿态的光学扫描系统中，通常确定几何参数，所述几何参数包括车轮和/或转向件和/或轴的角度，这些表征了车辆的所谓“姿态”。更详细地说，在用于确定车辆车轮姿态的光学扫描系统中，确定车轮的迎角、外倾角和前束角，并将所述被测量的角度和与正确姿态条件相关的相应参考角度进行比较。基于比较结果，确定是否有必要或没有必要进行机械干预，以调整车轮的角度位置，以符合正确的姿态条件。

一些用于确定车轮姿态的光学扫描系统通常包括三维光学图像读取器，其布置为面向车辆的两个相对的横向侧面，并配置为对车辆的所述横向侧面进行光学扫描，以获得车辆的三维数字表示，从其中获得车辆车轮的数字图像表示和/或几何表示。

基于此表示，系统能够确定车辆姿态的正确性或缺乏正确性。

为了能够对车辆和/或其部件进行正确的三维数字重建，上述系统必须在几何上表征三维光学读取器相对于公共参考系的相互定位和视野。

为此，需要很高的精度，对于三维光学读取器的定向角度来说，精度在百分之几度的量级，对于它们之间的距离来说，精度在十分之几毫米的量级。

因此，为了能够正确操作，上述光学扫描系统需要进行初始校准，在校准期间精确地确定三维光学读取器的上述几何参数。

经常发生的情况是，在进行此校准之后，三维光学读取器会受到意外撞击、热膨胀等引起的移动。这些移动即使非常小，也会改变在校准阶段建立的三维光学读取器的几何特征，并显著影响车辆或其零件的三维图像重建的准确性。

例如，对于用于确定车轮姿态的光学扫描系统，三维光学读取器的意外移动会导致在车辆姿态控制中引入显著的误差。

为了克服这一技术问题，一些光学扫描系统配备了校准系统，该系统检测三维光学读取器相对于校准阶段中检测到的数据的移动，并根据检测到的移动对其进行再校准。

一些校准系统，如EP 2 769 177 B1中所述系统，涉及使用垂直固定在三维光学读取器上的参考目标。在使用中，第一光学读取器被放置在靠近车辆的控制站中，以便对固定在相对的第二光学读取器上的目标进行框取，并且基于存在于第二光学读取器上的固定目标的图像执行第一光学读取器的校准。

影响上述类型校准系统的技术问题在于，当车辆位于光学读取器之间的控制站时，这些系统不适合校准光学读取器。在此情况下，车辆被置于光学读取器和固定在另一光学读取器上的参考目标之间。因此，控制站必须远离车辆，负责车辆控制的机械操作员并不总是了解这种情况。