CN113091625A - 一种基于双目激光摄像的车辆测高装置、测高方法、测高***、服务器以及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测量技术领域，公开了一种基于双目激光摄像的车辆测高装置、测高方法、测高***、服务器以及可读存储介质，包括激光摄像机构A：激光发射器、升降杆组件A以及滚动组件A，激光摄像机构B：激光接收仪、升降杆组件B以及滚动组件B，激光摄像机构A、B分别通过滚动组件A、滚动组件B滑动连接于靠近车头的车厢一端以及远离车头的车厢一端，且两者连线平行于车厢壁；所述激光发射器与激光接收仪相对设置；还设置有控制器，控制器与激光摄像机构线路连接，所述控制器还与用户终端连接。与现有技术相比，本发明根据升降杆组件升降高度以及车厢自身高度即可得到车载货物的最高高度，测量方法简单有效，结构简单，可随车身携带，实用性强。

Description

一种基于双目激光摄像的车辆测高装置、测高方法、测高系 统、服务器以及可读存储介质

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种基于双目激光摄像的车辆测高装置、测高方法、测高***、服务器以及可读存储介质。

背景技术

中大型车辆在装载货物时，车辆高度会随着装载货物的变化而变化，而在现实中司机无法及时掌握车辆高度的变化，会导致车辆在装载货物后无法通过限高路段，或在车辆通过后对交通设施造成破坏，影响交通秩序的正常运行。

目前车辆测高仍以人工测量为主，其存在的问题是：1、测量的准确度及违规操作难以控制。2、自动化程度低，不能满足机动车辆管理部门对机动化车辆实施信息化管理的发展需求。3、成本较高，并且误差较大，时效性较差。而相关的测高电子设备成本较高，且其可移动性低。

尤其对于装载货物时货物高出车身时，如何准确测量车载货物的最高高度，通过人工测量不太实际，有的装载货物可能位于车辆中间位置，测量人员无法准确测量，只能通过简单目测或者利用特定设备进行测量，但是传统的测高设备不能随车辆携带，当车载货物随时需要测量高度时，无法随时测量，这就会对交通设施造成破坏，影响交通秩序的正常运行。

为此，亟需一种结构简单，测量准确并且可便于车辆携带的测高装置。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于双目激光摄像的车辆测高装置、测高方法、测高***、服务器以及可读存储介质，通过在车厢前后都设置激光摄像机构，利用激光发射器、激光接收仪进行车载货物高度测量，激光发射器与激光接收仪的高度即为车辆最高高度，其测量方法简单，便于携带，成本低，且可准确的完成车辆高度的测量，实用性强。

技术方案：本发明提供了一种基于双目激光摄像的车辆测高装置，包括一对激光摄像机构，激光摄像机构A包括激光发射器、升降杆组件A以及滚动组件A，激光摄像机构B包括激光接收仪、升降杆组件B以及滚动组件B，所述激光摄像机构A与激光摄像机构B分别通过滚动组件A、滚动组件B通过滑轨滑动连接于靠近车头的车厢一端以及远离车头的车厢一端，且两者连线平行于车厢壁；所述激光发射器设置于升降杆组件A顶端，所述激光接收仪设置于升降杆组件B顶端，且所述激光发射器与激光接收仪相对设置；所述升降杆组件A顶端或所述升降杆组件B顶端还设有摄像头，所述摄像头正对车厢设置；所述激光摄像机构上还设置有供电模块，其由车载供电装置供电；还设置有控制器，所述控制器分别与所述激光发射器、摄像头、升降杆组件A、滚动组件A、激光接收仪、升降杆组件B以及滚动组件B线路连接，所述控制器还与用户终端连接。

进一步地，一对所述激光摄像机构均设置于装置箱内，所述装置箱上表面还设置有开合门，所述激光摄像机构在不工作的情况下设置于装置箱的开合门内，所述滚动组件A、滚动组件B设置于装置箱下表面，其通过滑轨滑动连接于靠近车头的车厢一端以及远离车头的车厢一端。

本发明还公开了一种基于双目激光摄像的车辆测高装置的测高方法，所述控制器中设置有测高方法，其包括如下步骤：

获取待测车辆参数信息；

控制滑轨带动升降杆组件A、升降杆组件B移动至车厢同一侧；

控制升降杆组件A、升降杆组件B同时上升至车厢最高位置；

判断激光接收仪是否接收到光信号；

若接收到光信号，则滚动组件A、滚动组件B向车厢另一侧滑动；

若未接收到光信号，则控制开启摄像头，将图像传输至用户终端，用户判断当前摄像头传输过来的图像是否为车载货物；

若是车载货物，则升降杆组件A、升降杆组件B同时上升，并判断激光接收仪是否接收到光信号，直到激光接收仪接收到光信号；

若不是车载货物，则滚动组件A、滚动组件B继续向另一侧滑动，同时判断激光接收仪是否接收到光信号，循环上述步骤，直至滚动组件A、滚动组件B滑动至车厢另一侧。

优选地，计算车辆的总高度，其函数为：

H_max＝h+∑Δh+∑Δδ

其中，参数H_max为***所测量车辆装在货物后的总高度；h表示车厢自身高度；∑Δh表示车辆在升降杆组件A、B上升高度和的叠加总量；∑Δδ表示每次高度误差的总和，可忽略不计。

优选地，判断激光接收仪是否接收到光信号的条件为：

T_Y＝0≥3s

其中，T_Y＝0表示未接收到光信号的时长。

本发明还公开了一种基于上述车辆测高装置的测高***，所述测高***设置于所述控制器中，具体包括：

第一获取模块，用于获取车辆参数信息；

第一执行模块，用于控制两侧滑轨带动升降杆组件A、升降杆组件B移动至车厢同一侧；

第二执行模块，用于控制升降杆组件A、升降杆组件B同时上升至车厢最高位置；

第一判断模块，用于判断激光接收仪是否接收到光信号；

第三执行模块，用于控制滚动组件A、滚动组件B向车厢另一侧滑动；

第二判断模块，用于用户判断当前摄像头传输过来的图像是否为车载货物；

第四执行模块，用于控制开启摄像头；

第五执行模块，用于控制升降杆组件A、升降杆组件B同时上升；

第一传输模块，用于将摄像头的图像传输至用户终端。

优选地，还包括运算模块，用于计算车辆的总高度。

优选地，所述车辆参数信息包括车厢高度h。

本发明还公开了一种测高***服务器，包括：

处理器；

存储器，用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：如上述基于双目激光摄像的车辆测高装置的测高方法的步骤。

本发明还公开了一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由服务器的处理器执行时，使得服务器能够执行如上述基于单目激光摄像测高装置的测高方法。

有益效果：

1、本发明测高装置通过固定在车厢前后两侧的激光摄像机构进行测高，利用升降杆组件带动激光发射器、激光接收仪升降至车载货物最高位置，同时利用滚动组件带动激光发射器、激光接收仪在车厢两侧滑动，将车身以及车身内的物体全部扫描到，并判断扫描到的物体是否为车载货物，从而进行升降杆组件升降，直到升降至车载货物的最高高度。其扫描范围广，不存在漏扫描情况，而且测量准确，根据升降杆组件升降高度以及车厢自身高度即可得到车载货物的最高高度，测量方法简单有效，结构简单，可随车身携带，实用性强。

2、本发明通过在控制器中设置测高方法，在激光发射器、激光接收仪滑动扫描过程中，直接根据控制器中设置的方法步骤工作，控制简单，其判断过程简单，只需要判断激光接收仪是否接收到光信号即可判断是否有车载获取比当前激光发射器、激光接收仪的高度高。

3、本发明还设置用户终端，在激光发射器、激光接收仪扫描过程中可能扫描到非车载货物，在其中一个激光摄像机构上装有摄像机，有效获取信息，避免因障碍物导致测高产生的误差，通过用户终端选择是否为车载货物更加人性化，准确度更高，操作员只需要判断图像中制定的货物是否为车载货物即可，比机器识别更加可控。

4、本发明将激光摄像机构设置在装置箱中，通过开合门打开和关闭，这样当不需要使用测高装置时，通过升降杆组件将激光发射器、接收仪以及摄像头等伸缩进装置箱中，利用开合门关闭，保护激光摄像机构不受外在因素破坏。

附图说明

图1为本发明测高装置侧视图；

图2为本发明测高装置俯视图；

图3为本发明激光摄像机构整体结构示意图；

图4为本发明测高方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明公开了一种基于双目激光摄像的车辆测高装置，包括一对激光摄像机构：激光摄像机构A和激光摄像机构B，激光摄像机构A包括激光发射器、升降杆组件A以及滚动组件A，激光摄像机构B包括激光接收仪、升降杆组件B以及滚动组件B。激光摄像机构A与激光摄像机构B分别通过滚动组件A、滚动组件B通过滑轨滑动连接于靠近车头的车厢一端以及远离车头的车厢一端，且两者连线平行于车厢壁。本实施方式中，滚动组件A、滚动组件B可以是一对滚轮，在车厢的前后两端沿车厢横向设置一对滑轨，滚轮可以在滑轨上滚动。

激光发射器设置于升降杆组件A顶端，激光接收仪设置于升降杆组件B顶端，且激光发射器与激光接收仪相对设置。本实施方式中，激光发射器与激光接收仪可从市面上购买，激光发射器的型号为TZ520AC16GD-0012，激光接收仪的型号为IRM-56384。升降杆组件A顶端或升降杆组件B顶端还设有摄像头，摄像头正对车厢设置。升降杆组件A、升降杆组件B可以是市面上常见的电动升降杆，其可以自动升降。

激光摄像机构A和激光摄像机构B均设置于装置箱内，装置箱上表面还设置有开合门，激光摄像机构在不工作的情况下设置于装置箱的开合门内，滚动组件A、滚动组件B设置于装置箱下表面，其通过滑轨滑动连接于靠近车头的车厢一端以及远离车头的车厢一端。为了便于实现滚轮自动在滑轨上滚动，可以通过丝杠转动实现带动激光摄像机构在滑轨上滑动，为了便于两侧的激光摄像机构同时滑动可以通过将两侧的激光摄像机构通过连杆连接后利用丝杠实现两侧滚轮在滑轨上滑动。该技术为现有技术，非本发明需要重点描述的地方，此处不做赘述。

激光摄像机构上还设置有供电模块，其由车载供电装置供电，通过设置在装置箱上的电源插头实现供电。本实施方式的测高装置还设置有控制器，控制器分别与激光发射器、摄像头、升降杆组件A、滚动组件A、激光接收仪、升降杆组件B以及滚动组件B线路连接，用于控制激光发射器、摄像头、升降杆组件A、滚动组件A、激光接收仪、升降杆组件B以及滚动组件B工作，比如控制激光发射器、激光接收仪以及摄像头开启工作，控制升降杆组件A、升降杆组件B升降工作，控制滚动组件A、滚动组件B在滑轨上滚动。控制器还与一个用户终端连接，用于将摄像头拍摄的图像传输至用户终端，便于操作人员判断当前货物是否为车载货物。

针对上述车辆测高装置的测高方法，在控制器中设置该测高方法，其包括如下步骤：

步骤1：第一获取模块获取待测车辆参数信息，待测车辆参数为车厢高度h。

步骤2：第一执行模块控制滑轨带动升降杆组件A、升降杆组件B移动至车厢同一侧。

步骤3：第二执行模块控制升降杆组件A、升降杆组件B同时上升至车厢最高位置。此时开启激光发射器与激光接收仪，使其处于工作状态。

步骤4：第一判断模块判断激光接收仪是否接收到激光发射器发射的光信号。

若接收到光信号，则第三执行模块控制滚动组件A、滚动组件B向车厢另一侧滑动。

若未接收到光信号，则第四执行模块控制开启摄像头，将图像传输至用户终端。

步骤5：第二判断模块判断当前图像是否为车载货物，第二判断模块通过用户终端输入进行判断当前摄像头传输过来的图像是否为车载货物。

若是车载货物，则第五执行模块控制升降杆组件A、升降杆组件B同时上升，并第一判断模块判断激光接收仪是否接收到光信号，直到激光接收仪接收到光信号。

若不是车载货物，则第三执行模块控制滚动组件A、滚动组件B继续向另一侧滑动，同时第一判断模块判断激光接收仪是否接收到光信号，循环上述步骤，直至滚动组件A、滚动组件B滑动至车厢另一侧。

控制器中还设置运算模块，运算模块用于计算车辆的总高度，其计算函数为：

H_max＝h+∑Δh+∑Δδ

其中，参数H_max为***所测量车辆装在货物后的总高度；h表示车厢自身高度；∑Δh表示车辆在升降杆组件A、B上升高度和的叠加总量；∑Δδ表示每次高度误差的总和，可忽略不计。

为了便于判断激光接收仪是否接收到光信号，设定判断条件为：T_Y＝0≥3s，其中，T_Y＝0表示未接收到光信号的时长。

为了便于控制器判断激光接收仪是否接收到光信号，引入变量Y：

步骤一：升降杆组件A、B达到车厢最高处时，如果Y＝1则Δh₀＝0，得出H_max＝h，激光接收仪可接收到光信号，此时车辆高度H_max为车厢自身高度h。若Y＝0，则升降杆组件A、B继续上升，直至Y＝1，即激光接收仪无法接收光信号，因此升降杆组件A、B继续上升Δh₀，直到激光接收仪下一次接收到光信号移动停止，车辆高度H_max为车辆自身高度h加上Δh₀，得出H_max＝h+Δh₀，最终输出H_max。升降杆组件A、B在保持此次垂直高度进行水平移动。

步骤二：升降杆组件A、B由最左/右向反方向水平移动时(在滑轨上从一侧滑动至另一侧)，如果Y＝1在T内恒成立，那么Δh₁＝0，即激光接收仪一直能够接受到光信号，则升降杆在水平移动的过程中高度将不会再发生变化Δh₁＝0，得到H_max＝h+Δh₀。

如果T_Y＝0≥3，升降杆组件A、B移动第1次，垂直上升，直至Y＝1，升降杆组件A、B在水平移动期间无法接收到光信号的时间T_Y＝0大于等于3秒，则升降杆组件A、B垂直上升移动第一次Δh₁，直到激光接收仪接收到光信号，车辆高度H_max为车辆自身高度h加上步骤1中垂直移动上升的高度差Δh₀再加上Δh₁，得出H_max＝h+Δh₀+Δh₁。

依次类推：第n次Y＝0，那么升降杆组件A、B上升第n次，得出

H_max＝h+Δh₀+Δh₁+Δh₂+…+Δh_n

＝h+∑Δh+∑Δδ

上述公式为升降杆组件A、B最终经过多次移动直至激光摄像机构A、B从车厢一侧滑动至另一侧位置，车辆高度H_max为车辆自身高度h加上前n次移动中每次上升高度Δh的总和。

针对上述的测高方法，本发明公开了一种测高***服务器，包括：

处理器；

存储器，用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，处理器被配置为：如上述基于双目激光摄像的车辆测高装置的测高方法的步骤。

一种非临时性计算机可读存储介质，当存储介质中的指令由服务器的处理器执行时，使得服务器能够执行如上述基于单目激光摄像测高装置的测高方法。

上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于双目激光摄像的车辆测高装置，其特征在于，包括一对激光摄像机构，激光摄像机构A包括激光发射器、升降杆组件A以及滚动组件A，激光摄像机构B包括激光接收仪、升降杆组件B以及滚动组件B，所述激光摄像机构A与激光摄像机构B分别通过滚动组件A、滚动组件B滑动连接于靠近车头的车厢一端以及远离车头的车厢一端，且两者连线平行于车厢壁；所述激光发射器设置于升降杆组件A顶端，所述激光接收仪设置于升降杆组件B顶端，且所述激光发射器与激光接收仪相对设置；所述升降杆组件A顶端或所述升降杆组件B顶端还设有摄像头，所述摄像头正对车厢设置；所述激光摄像机构上还设置有供电模块，其由车载供电装置供电；还设置有控制器，所述控制器分别与所述激光发射器、摄像头、升降杆组件A、滚动组件A、激光接收仪、升降杆组件B以及滚动组件B线路连接，所述控制器还与用户终端连接。

2.根据权利要求1所述的基于双目激光摄像的车辆测高装置，其特征在于，一对所述激光摄像机构均设置于装置箱内，所述装置箱上表面还设置有开合门，所述激光摄像机构在不工作的情况下设置于装置箱的开合门内，所述滚动组件A、滚动组件B设置于装置箱下表面，其通过滑轨滑动连接于靠近车头的车厢一端以及远离车头的车厢一端。

3.一种基于权利要求1或2所述的基于双目激光摄像的车辆测高装置的测高方法，其特征在于，所述控制器中设置有测高方法，其包括如下步骤：

获取待测车辆参数信息；

控制滑轨带动升降杆组件A、升降杆组件B移动至车厢同一侧；

控制升降杆组件A、升降杆组件B同时上升至车厢最高位置；

判断激光接收仪是否接收到光信号；

若接收到光信号，则滚动组件A、滚动组件B向车厢另一侧滑动；

若未接收到光信号，则控制开启摄像头，将图像传输至用户终端，用户判断当前摄像头传输过来的图像是否为车载货物；

若是车载货物，则升降杆组件A、升降杆组件B同时上升，并判断激光接收仪是否接收到光信号，直到激光接收仪接收到光信号；

若不是车载货物，则滚动组件A、滚动组件B继续向另一侧滑动，同时判断激光接收仪是否接收到光信号，循环上述步骤，直至滚动组件A、滚动组件B滑动至车厢另一侧。

4.根据权利要求3所述的基于双目激光摄像的车辆测高装置的测高方法，其特征在于，计算车辆的总高度，其函数为：

H_max＝h+∑Δh+∑Δδ

其中，参数H_max为***所测量车辆装在货物后的总高度；h表示车厢自身高度；∑Δh表示车辆在升降杆组件A、B上升高度和的叠加总量；∑Δδ表示每次高度误差的总和，可忽略不计。

5.根据权利要求4所述的基于双目激光摄像的车辆测高装置的测高方法，其特征在于，判断激光接收仪是否接收到光信号的条件为：

T_Y＝0≥3s

其中，T_Y＝0表示未接收到光信号的时长。

6.一种基于权利要求1所述的基于双目激光摄像的车辆测高装置的测高***，其特征在于，所述测高***设置于所述控制器中，具体包括：

第一获取模块，用于获取车辆参数信息；

第一执行模块，用于控制两侧滑轨带动升降杆组件A、升降杆组件B移动至车厢同一侧；

第二执行模块，用于控制升降杆组件A、升降杆组件B同时上升至车厢最高位置；

第一判断模块，用于判断激光接收仪是否接收到光信号；

第三执行模块，用于控制滚动组件A、滚动组件B向车厢另一侧滑动；

第二判断模块，用于用户判断当前摄像头传输过来的图像是否为车载货物；

第四执行模块，用于控制开启摄像头；

第五执行模块，用于控制升降杆组件A、升降杆组件B同时上升；

第一传输模块，用于将摄像头的图像传输至用户终端。

7.根据权利要求6所述的基于双目激光摄像的车辆测高装置的测高***，其特征在于，还包括运算模块，用于计算车辆的总高度。

8.根据权利要求6所述的测高***，其特征在于，所述车辆参数信息包括车厢高度h。

9.一种测高***服务器，其特征在于，包括：

处理器；

存储器，用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：如权利要求3至5任一所述的基于双目激光摄像的车辆测高装置的测高方法的步骤。

10.一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由服务器的处理器执行时，使得服务器能够执行如权利要求3至5任一所述的基于单目激光摄像测高装置的测高方法。

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