CN211060855U - 基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建*** - Google Patents
基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建*** Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***，旨在解决基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉检测问题。基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***主要由摄像机(1)、激光投面仪(2)、二维靶标(3)、二维靶标固定座(4)、连接夹(5)与三角架(6)组成。二维靶标(3)为一块加工有通孔的矩形钢板制成的零件，二维靶标(3)的表面粘贴有可生成共线点特征的放射状黑白相间图案，激光投面仪(2)为可发射线激光的圆柱形零件，激光投面仪(2)发出的激光波长与摄像机(1)的窄带滤光片的带通波长一致。提供了一种结构简单、性能可靠的基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车检测设备，更具体的说，它是一种基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***。
背景技术
汽车形貌检测作为交通检测领域重要的环节，在汽车形状位置偏差、轴距差、形貌重建、车型分类、超载超限及非法改装等方面具有重要的应用前景。为了避免对被测量物体表面造成刮伤，现在较多采用非接触式测量方法。但是非接触式测量通常需要借助靶标，并且需要将其移动多个位置获取多幅图像以实现对相机的标定，移动靶标不仅耗费时间，还会使处理过程复杂化。如何简化对相机的标定过程，实现物体的三维信息重建就十分重要。为了实现对汽车形貌进行较高精度的特征点重建，设计了一种基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***。
发明内容
本实用新型针对解决在汽车形貌重建过程中，现有技术装置复杂、过程繁琐等问题，设计了一种基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***，实现对汽车形貌特征点的三维自由重建。该***主要由一部工业摄像机、一个由规则扇形图案组成的二维靶标及与二维靶标相对位置固定不变的激光投面仪和一个二维靶标固定座构成，通过应用相交直线上五点标识的射影转换进行单图像相机标定，进而实现汽车形貌的三维重建。
结合说明书附图，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***包括有摄像机、激光投面仪、二维靶标、二维靶标固定座、连接夹与三角架；
三角架放置在地面上，摄像机通过底部的螺纹孔与三角架顶部的螺栓螺纹固定连接，二维靶标固定座放置在水平地面上，二维靶标底部与二维靶标固定座上的凹槽紧配合固定连接，二维靶标置入连接夹的U形钢板的细长凹槽中，螺栓穿入连接夹和二维靶标的通孔与螺母螺纹固定连接，激光投面仪***激光器连接夹钢管的内孔中，紧定螺钉旋入连接夹钢管侧面的螺纹孔，紧定螺钉端部与激光投面仪圆柱面接触紧配合，激光投面仪发出的激光平面与二维靶标图形所在平面共面。
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。
技术方案中所述的激光投面仪为可发射线激光的圆柱形零件，激光投面仪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靶标为一块加工有通孔的矩形钢板制成的零件，二维靶标的表面粘贴有可生成共线点特征的放射状黑白相间图案。
技术方案中所述的二维靶标固定座为钢板加工的长方体零件，上表面加工有细长凹槽。
技术方案中所述的连接夹为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。
技术方案中所述的三角架为可调整高度的三角支架。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型采用了基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***。首先将二维靶标3与激光投面仪2固定连接，并保证激光平面与二维参考平面共面。根据靶标图案上相交线上五个点在直线坐标系及图像坐标系间的转换，求得消影点、消影线的坐标，进而求解相机的内外参数，实现单图像的相机标定。再应用激光交线点在激光平面上的性质，对二维靶标3坐标系下激光交线点的坐标进行重建。最终通过移动待测物***置即可实现对目标形貌全局的三维重建。
2.本实用新型利用相交直线上的五点标识来进行相机标定，理论上两个消失点即可对消影线进行求解，本实用新型采用多个消失点进行求解，在个别消失点的坐标求解存在误差的情况下，可以降低其对最终结果产生的影响，有利于实现对目标物体的高精度重建。
3.本实用新型所提出的测量***解决了现有测量方式繁琐、结构复杂以及需采集多幅图像进行相机标定等问题。通过单张图片即可完成相机的标定，进一步利用激光交线点在激光平面上的条件实现三维特征点的重建。
附图说明
图1是基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***的轴测图；
图2是基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***中摄像机1的轴测图；
图3是基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***中激光投面仪2的轴测图；
图4是基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***中二维靶标3的轴测图；
图5是基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***中二维靶标固定座4的轴测图；
图6是基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***中连接夹5的轴测图；
图7是基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***中三角架6的轴测图；
图中：1.摄像机，2.激光投面仪，3.二维靶标，4.二维靶标固定座，5.连接夹，6.三角架。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述：
参阅图1至图7，基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***包括有摄像机1、激光投面仪2、二维靶标3、二维靶标固定座4、连接夹5与三角架6；
三角架6为可调整高度的三角支架，三角架6放置在地面上，摄像机1为装有窄带滤光片的广角工业相机，摄像机1通过底部的螺纹孔与三角架6顶部的螺栓螺纹固定连接，二维靶标固定座4为钢板加工的长方体零件，上表面加工有细长凹槽，二维靶标固定座4放置在水平地面上，二维靶标3为一块加工有通孔的矩形钢板制成的零件，二维靶标3的表面粘贴有可生成共线点特征的放射状黑白相间图案，二维靶标3底部与二维靶标固定座4上的凹槽紧配合固定连接，连接夹5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，二维靶标3置入连接夹5的U形钢板的细长凹槽中，螺栓穿入连接夹5和二维靶标3的通孔与螺母螺纹固定连接，激光投面仪2***激光器连接夹5钢管的内孔中，紧定螺钉旋入连接夹5钢管侧面的螺纹孔，紧定螺钉端部与激光投面仪2圆柱面接触紧配合，激光投面仪2为可发射线激光的圆柱形零件，激光投面仪2发出的激光波长与摄像机1的窄带滤光片的带通波长一致，激光投面仪2发出的激光平面与二维靶标3图形所在平面共面。
Claims (1)
1.一种基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***，所述的基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***包括有摄像机(1)、激光投面仪(2)、二维靶标(3)、二维靶标固定座(4)、连接夹(5)与三角架(6)；
三角架(6)放置在地面上，摄像机(1)通过底部的螺纹孔与三角架(6)顶部的螺栓螺纹固定连接，二维靶标固定座(4)放置在水平地面上，二维靶标(3)底部与二维靶标固定座(4)上的凹槽紧配合固定连接，二维靶标(3)置入连接夹(5)的U形钢板的细长凹槽中，螺栓穿入连接夹(5)和二维靶标(3)的通孔与螺母螺纹固定连接，激光投面仪(2)***激光器连接夹(5)钢管的内孔中，紧定螺钉旋入连接夹(5)钢管侧面的螺纹孔，紧定螺钉端部与激光投面仪(2)圆柱面接触紧配合，激光投面仪(2)发出的激光平面与二维靶标(3)图形所在平面共面；
所述的摄像机(1)为装有窄带滤光片的广角工业相机；
所述的激光投面仪(2)为可发射线激光的圆柱形零件，激光投面仪(2)发出的激光波长与摄像机(1)的窄带滤光片的带通波长一致；
所述的二维靶标固定座(4)为钢板加工的长方体零件，上表面加工有细长凹槽；
所述的连接夹(5)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；
所述的三角架(6)为可调整高度的三角支架；
所述的二维靶标(3)为一块加工有通孔的矩形钢板制成的零件，其特征在于，二维靶标(3)的表面粘贴有可生成共线点特征的放射状黑白相间图案。
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| CN111380481A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-07-07 | 吉林大学 | 基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***与方法 |
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2019
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| CN111380481B (zh) * | 2019-12-31 | 2024-06-07 | 吉林大学 | 基于五点标识的汽车形貌单目主动视觉重建***与方法 |
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