專利名稱：一種激光三維掃描車輛的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地講一種激光三維掃描車輛的方法及裝置。
背景技術(shù)：
交通情況調(diào)查是交通運(yùn)輸行業(yè)宏觀管理和決策的基礎(chǔ)，也是我們認(rèn)識交通運(yùn)輸活動的有力武器，是反映交通運(yùn)輸發(fā)展規(guī)律的重要手段。目前，我國公路交通情況觀測站點(diǎn)采用的自動化采集設(shè)備就其采用的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式來說，主要分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式主要包括地感線圈檢測方式、壓電稱重檢測方式等；非接觸式主要包括視頻圖像識別方式、超聲波檢測方式等。地感線圈檢測方式通過預(yù)先鋪設(shè)在公路下的線圈，車輛通過時線圈中電流的變化檢測車輛。這種檢測方式施工需要破壞路面，只能提供諸如車輛計數(shù)、車輛速度等有限的檢測信息，并且線圈在實(shí)際使用中的壽命較短。壓電稱重檢測方式一般是采用壓電膜、線圈、壓電膜的布局方式，兼有壓電膜和線圈兩者的優(yōu)點(diǎn)，具有成本低、車型分類精度高、不受氣候影響等優(yōu)勢，并且更適合在較高車速的情況下應(yīng)用，缺點(diǎn)是破壞路面并且在低速、擁堵以及車輛異常行駛時，車型分類以及檢測精度降低。視頻圖像識別方式通過對圖像的分析處理提取出有效信息，根據(jù)信息進(jìn)行車輛檢測和車型識別。這種技術(shù)還很不成熟，受環(huán)境光線影響較大，還需大量的研究工作。超聲波檢測方式在高速公路上應(yīng)用比較多，它不需破壞路面，也不受路面變形的影響，而且使用壽命長、可移動、架設(shè)方便。其不足之處在于檢測范圍呈錐形，受車輛遮擋和行人的影響，反射信號不穩(wěn)定，檢測精度較差另外其精度也易受環(huán)境的影響，尤其是大風(fēng)、暴雨等自然條件的影響，容易造成誤檢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種激光三維掃描車輛裝置，以實(shí)現(xiàn)車輛外型的三維掃描與車輛追蹤，解決交通情況調(diào)查中的車流量、車型、車速等準(zhǔn)確統(tǒng)計的問題，提高準(zhǔn)確率，防止漏檢、誤檢現(xiàn)象。該裝置包括:激光發(fā)射模塊,用于發(fā)射激光光束；垂直運(yùn)動控制模塊，用于控制所述激光發(fā)射模塊發(fā)射的激光光束沿垂直車輛運(yùn)動方向擺動生成激光掃描面；平行運(yùn)動控制模塊，用于控制所述激光掃描面沿車輛運(yùn)動方向擺動生成三維掃描區(qū)域；激光接收模塊，用于接收車輛通過所述三維掃描區(qū)域時反射回來的反射光信號；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述的反射光信號轉(zhuǎn)換為距離信號；數(shù)據(jù)分析模塊，用于根據(jù)所述的距離信號生成車輛信息。本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的車輛信息包括:車輛速度、車輛加速度、車輛長度、車輛覽度及車輛聞度彳H息。
本發(fā)明的激光三維掃描車輛裝置，還包括:追蹤運(yùn)動控制模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理模塊生成的車輛速度控制激光發(fā)射模塊追蹤掃描車輛的追蹤掃描速度。本發(fā)明實(shí)施例中，數(shù)據(jù)分析模塊包括:距離分析模塊，使用迭代算法計算車輛速度和追蹤掃描速度生成距離掃描圖像；車型分析模塊，用于對所述距離掃描圖像進(jìn)行組幀處理，確定車輛三維外型，生成車輛長度、車輛覽度及車輛聞度 η息。本發(fā)明的激光三維掃描車輛裝置，還包括:數(shù)據(jù)處理模塊，用于保存、顯示和輸出所述車輛信息。本發(fā)明還提供了一種激光三維掃描車輛方法，以實(shí)現(xiàn)車輛外型的三維掃描與車輛追蹤，解決交通情況調(diào)查中的車流量、車型、車速等準(zhǔn)確統(tǒng)計的問題，提高準(zhǔn)確率，防止漏檢、誤檢現(xiàn)象。該方法包括:控制一激光器發(fā)射的激光光束沿垂直車輛運(yùn)動方向擺動生成激光掃描面；控制所述激光掃描面沿車輛運(yùn)動方向擺動生成三維掃描區(qū)域；接收車輛通過所述三維掃描區(qū)域時反射回來的反射光信號；將所述的反射光信號轉(zhuǎn)換為距離信號；根據(jù)所述的距離信號生成車輛信息。

本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的車輛信息包括:車輛速度、車輛加速度、車輛長度、車輛覽度及車輛聞度 η息。本發(fā)明一實(shí)施例中，根據(jù)生成的車輛速度控制所述激光器追蹤掃描車輛的追蹤掃描速度。本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的根據(jù)所述的距離信號生成車輛信息包括:使用迭代算法計算車輛速度和追蹤掃描速度生成距離掃描圖像；對距離掃描圖像進(jìn)行組幀處理，確定車輛三維外型，生成車輛長度、車輛寬度及車輛高度信息。本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的方法還包括:保存、顯示和輸出所述車輛信息。本發(fā)明實(shí)施例公開的方法及裝置的有益效果在于，采用激光三維掃描，具有非接觸，不受環(huán)境光線影響，響應(yīng)速度快；能夠追蹤掃描車輛外型，準(zhǔn)確獲得車輛外型輪廓，獲取車輛速度、判斷車輛類型等；防止漏檢、誤檢，預(yù)防變速行駛等良好優(yōu)點(diǎn)，可提升交通情況調(diào)查質(zhì)量。本發(fā)明方案不僅能大大提高交通情況調(diào)查的準(zhǔn)確率，還能有效地防止漏檢、誤檢等現(xiàn)象發(fā)生。為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明公開的激光三維掃描車輛裝置的框圖2為本發(fā)明公開的激光三維掃描車輛方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例一激光三維掃描車輛外型方法流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例一中激光三維掃描測量光幕示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例一中車頭通過掃描橫截面B時不意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例一中車頭已經(jīng)駛出三維掃描區(qū)域示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例一中車輛運(yùn)行至激光器左下方示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例二公開的激光三維掃描車輛裝置的框圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例二激光三維掃描車輛外型裝置工作原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖1所示，為本發(fā)明公開的激光三維掃描車輛裝置的框圖，本發(fā)明的激光三維掃描車輛裝置10包括:激光發(fā)射模塊101,用于發(fā)射激光光束；垂直運(yùn)動控制模塊102，用于控制激光發(fā)射模塊發(fā)射的激光光束沿垂直車輛運(yùn)動方向擺動生成激光掃描面；平行運(yùn)動控制模塊103，用于控制激光掃描面沿車輛運(yùn)動方向擺動生成三維掃描區(qū)域；激光接收模塊104，用于接收車輛通過三維掃描區(qū)域時反射回來的反射光信號；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊105，用于將反射光信號轉(zhuǎn)換為距離信號；數(shù)據(jù)分析模塊106，用于根據(jù)距離信號生成車輛信息，本發(fā)明實(shí)施例中的車輛信息包括:車輛速度、車輛加速度、車輛長度、車輛寬度及車輛高度信息。追蹤運(yùn)動控制模塊107，用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊生成的車輛速度控制激光發(fā)射模塊追蹤掃描車輛的追蹤掃描速度；數(shù)據(jù)處理模塊108，用于保存、顯示和輸出車輛信息。本發(fā)明的數(shù)據(jù)分析模塊包括:距離分析模塊，使用迭代算法計算車輛速度和追蹤掃描速度生成距離掃描圖像；車型分析模塊，用于對距離掃描圖像進(jìn)行組幀處理生成車輛長度、車輛寬度及車輛高度信息。本發(fā)明還提供了一種激光三維掃描車輛方法，如圖2所示，該方法包括:步驟S101，控制一激光器發(fā)射的激光光束沿垂直車輛運(yùn)動方向擺動生成激光掃描面；步驟S102，控制激光掃描面沿車輛運(yùn)動方向擺動生成三維掃描區(qū)域；步驟S103，接收車輛通過三維掃描區(qū)域時反射回來的反射光信號；步驟S104，將反射光信號轉(zhuǎn)換為距離信號；步驟S105，根據(jù)距離信號生成車輛信息。車輛信息包括:車輛速度、車輛加速度、車輛長度、車輛覽度及車輛聞度彳H息本發(fā)明的方法還包括步驟S106，根據(jù)生成的車輛速度控制激光器追蹤掃描車輛的追蹤掃描速度。本發(fā)明中根據(jù)距離信號生成車輛信息包括:使用迭代算法計算車輛速度和追蹤掃描速度生成距離掃描圖像；對距離掃描圖像進(jìn)行組幀處理生成車輛長度、車輛寬度及車輛高度信息。下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例一本發(fā)明實(shí)施例提供一種激光三維掃描車輛外型方法，如圖3所不,該方法包括:步驟S301:使用運(yùn)動控制單元驅(qū)動至少一束脈沖式激光形成三維距離測量光幕。圖4為激光三維掃描測量光幕示意圖，運(yùn)動控制單元驅(qū)動脈沖式激光形成如圖4所示的三維距離測量光幕。為方便進(jìn)行實(shí)施例的進(jìn)一步描述，此處定義以下參數(shù):VAr:激光器沿垂直車輛行駛方向的掃描的角度分辨率，即激光器沿垂直車輛行駛方向每VAr度掃描一個點(diǎn),形成一個距離信息；VSa:激光器沿垂直車輛行駛方向的掃描的有效角度，在該有效角度內(nèi)，可形成VSa/VAr個有效距離掃描點(diǎn)；PAr:激光器沿平行車輛行駛方向的掃描的角度分辨率，即激光器沿垂直車輛行駛方向每PAr度掃描一個掃描面；PSa:激光器沿平行車輛行駛方向的掃描的有效角度，在該有效角度內(nèi)，可形成PSa/PAr個有效掃描面；則車輛每完成一次三維區(qū)域掃描，能夠形成(VSa/VAr)* (PSa/Par)個距離點(diǎn)，此處將其組合形成一幀數(shù)據(jù)。如圖4所示，激光光束沿垂直車輛行駛方向進(jìn)行掃描，每條掃描光束形成一個距離掃描點(diǎn)，掃描分辨率VAr即為所述垂直車輛行駛方向掃描角度分辨率；當(dāng)激光光束運(yùn)行完設(shè)定角度，則形成了一個距離掃描面VSa ;運(yùn)動控制單元驅(qū)動激光器沿平行車輛行駛方向掃描，掃描分辨率Par即為平行車輛行駛方向掃描角度分辨率，沿平行車輛方向每運(yùn)動一個角度，形成一個距離掃描面；當(dāng)運(yùn)行完設(shè)定角度，則形成PSa/Par個有效掃描面，組合形成三維掃描區(qū)域。步驟S302:當(dāng)車輛進(jìn)入激光掃描區(qū)域時，感知車輛進(jìn)入狀態(tài)，記錄車輛某特征通過任意兩掃描橫截面的時間差。圖5-圖7為激光三維掃描車輛外型方法工作原理圖，車輛通過激光器的情況依次如圖5、圖6、圖7所示。圖5為車輛剛進(jìn)入掃描區(qū)域時狀態(tài)。當(dāng)車頭通過掃描橫截面A時，根據(jù)獲取的掃描橫截面A的變化，感知車輛進(jìn)入狀態(tài)，并記錄車頭通過掃描橫截面A的時間1\。步驟S303:根據(jù)所述車輛特征通過所述任意兩掃描橫截面的時間差、所述任意兩掃描橫截面在所述車輛特征通過區(qū)域內(nèi)的間距，獲得車輛初始瞬時速度。如圖5所示，車頭通過掃描橫截面B時，根據(jù)獲取的掃描橫截面B的變化，感知車頭通過該橫截面，并記錄車頭通過掃描橫截面B的時間T2，M為激光器旋轉(zhuǎn)方向，箭頭F所示為車輛行駛方向。已知所述掃描橫截面A、B間的角度，激光器距離地面的距離，可得出車輛在通過所述掃描橫截面A、B時運(yùn)行的距離AD。車輛初始瞬時速度V如式I所示:
V= A D/ (T2-T1) (I)步驟S304:根據(jù)車輛初始瞬時速度，調(diào)整激光器追蹤速度，進(jìn)而修正所述任意兩掃描橫截面在所述車輛特征通過區(qū)域內(nèi)的間距。首先，根據(jù)獲得的車輛初始瞬時速度V，調(diào)整激光器追蹤速度V，且追蹤速度V小于車輛瞬時速度V ;然后，通過調(diào)整激光器追蹤速度V，調(diào)整所述掃描橫截面之間的間距d，改變車輛通過所述任意兩掃描橫截面的距離AD，進(jìn)而修正車輛瞬時速度V。步驟S305:重復(fù)步驟S301至步驟S304，使用迭代算法獲取準(zhǔn)確的車輛速度和追蹤速度，對車輛進(jìn)行追蹤掃描，獲得距離掃描圖像。如圖6所示，車頭已經(jīng)駛出三維掃描區(qū)域，激光器追蹤車輛到圖6中所述位置。此時，根據(jù)車輛中相關(guān)特征判斷車輛通過任意兩掃描橫截面的時間、所述任意兩掃描橫截面時間內(nèi)所述車輛特征通過的距離。圖6中，車輛中部有一凸起特征，當(dāng)車輛凸起通過掃描橫截面C、D時，記錄車輛通過所述掃描橫截面C、D的時間，計算所述掃描橫截面C、D時間內(nèi)，所述車輛特征運(yùn)行的距離，且根據(jù)此時激光器追蹤速度，可得出此時車輛瞬時速度，N為激光器旋轉(zhuǎn)方向，箭頭F所示為車輛行駛方向。如圖7所示，車輛運(yùn)行至激光器左下方，激光器追蹤車輛到圖中所述位置。此時，激光器以車尾為特征，同上述圖5、6，進(jìn)行車輛瞬時速度計算，箭頭F所示為車輛行駛方向。根據(jù)車輛瞬時速度，調(diào)整激光器追蹤速度，形成迭代算法，獲得更加準(zhǔn)確的車輛速度和追蹤速度，對車輛進(jìn)行追蹤 掃描，獲得距離掃描圖像，直至車輛駛出激光掃描區(qū)域。步驟S306:根據(jù)距離掃描圖像，重建車輛三維外型輪廓，獲得車輛準(zhǔn)確外型，判斷車輛類型。車輛通過掃描橫截面A時，產(chǎn)生VSa/VAr個距離點(diǎn)，分別為
^a1、dA2 dAVSa/VAr ;車輛
通過掃描橫截面B時，產(chǎn)生VSa/VAr個距離點(diǎn)，分別為dB1、
^B2 dBVSa/VAr 個距離點(diǎn)；車輛通過
第N個掃描橫截面時，產(chǎn)生VSa/VAr個距離點(diǎn)，分別為dnl、
dn2 …dnVSa/VAr 個距離點(diǎn)。車輛通過
激光器所有掃描橫截面A、B-PSa/Par，即激光器在所述有效角度內(nèi)完成一次掃描，則形成一幀數(shù)據(jù)，每幀數(shù)據(jù)包含(VSa/VAr) * (PSa/PAr)個距離掃描點(diǎn)。根據(jù)獲得的幀數(shù)據(jù),形成一幀掃描圖像。根據(jù)不斷追蹤獲得的幀掃描圖像，對圖像進(jìn)行融合處理，重建車輛三維外型輪廓，獲取車輛準(zhǔn)確外型；根據(jù)車輛準(zhǔn)確外型，獲取車輛長度、寬度、高度等尺寸信息，輸入到設(shè)定的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，判斷車輛類型。本發(fā)明可對車輛進(jìn)行追蹤掃描，同時為節(jié)省資源，延長激光器使用壽命，可以根據(jù)接收到的反射光線的變換，確定是否有車輛進(jìn)入掃描區(qū)，當(dāng)未感知車輛進(jìn)入掃描區(qū)域時，激光器進(jìn)行稀疏掃描；當(dāng)感知到車輛進(jìn)入時，對車輛進(jìn)行密集掃描，即將激光掃描點(diǎn)全部掃描在車輛上，增加對車輛外型的掃描，從而提高激光器的工作效率。具體實(shí)施過程中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可取三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸入層為車輛尺寸信息，輸出層為車輛類型。本發(fā)明實(shí)施例中激光器垂直車輛行駛方向旋轉(zhuǎn)或/和擺動有效角度為60 170度，沿車輛行駛方向旋轉(zhuǎn)或/和擺動有效角度為30 120度，追蹤旋轉(zhuǎn)或/和擺動有效角度為20 160度。由以上描述可知，通過形成的三維掃描區(qū)域，對車輛進(jìn)行三維掃描，可獲取車輛瞬時速度信息；然后根據(jù)車輛瞬時速度，調(diào)整激光器追蹤速度，可修正所述任意兩掃描橫截面在所述車輛特征通過區(qū)域內(nèi)的間距，獲得準(zhǔn)確的車輛速度和追蹤速度；對車輛進(jìn)行追蹤掃描，準(zhǔn)確獲得車輛三維外型，判斷車輛類型。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例可對車輛進(jìn)行追蹤掃描，提高交通情況調(diào)查準(zhǔn)確率，防止漏檢、誤檢等現(xiàn)象發(fā)生。實(shí)施例二本發(fā)明實(shí)施例還提供一種激光三維掃描車輛外型裝置，優(yōu)選地用于實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例一中的方法，如圖8所示，該裝置包括:激光發(fā)射接收單元801，用于發(fā)射至少一束激光，并接收返回的光信號。具體包括:激光發(fā)射模塊:用于發(fā)射至少一束激光,激光由激光源射出，經(jīng)過準(zhǔn)直模塊后,直接或間接打到被側(cè)物體上；激光接收模塊:用于接收漫反射回來的光線，并對反射回來的光線進(jìn)行會聚，增強(qiáng)光信號。運(yùn)動控制單元802:用于控制激光發(fā)射接收單元或/和激光光束的三維運(yùn)動，包括垂直車輛行駛方向旋轉(zhuǎn)或/和擺動、沿車輛行駛方向旋轉(zhuǎn)或/和擺動、激光器追蹤旋轉(zhuǎn)或/和擺動。具體包括:垂直運(yùn)動控制模塊:用于控制激光發(fā)射接收單元或/和至少一束激光光束沿垂直車輛行駛方向旋轉(zhuǎn)或/和擺動，將逐點(diǎn)距離掃描形成至少一個掃描面；平行運(yùn)動控制模塊:用于控制所述至少一個掃描面沿車輛行駛方向旋轉(zhuǎn)或/和擺動，將所述至少一個掃描面形成一個三維掃描區(qū)域；追蹤運(yùn)動控制模塊:用于控制所述三維掃描區(qū)域沿車輛行駛方向按照追蹤速度旋轉(zhuǎn)或/和擺動，對車輛進(jìn)行追蹤。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元803:用于轉(zhuǎn)換光信號，將光信號轉(zhuǎn)換為距離信號，包括:光一電轉(zhuǎn)換模塊:用于將會聚后的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將電信號放大到電一距離轉(zhuǎn)換模塊可識別的范圍內(nèi)；電一距離轉(zhuǎn)換模塊:用于將電信號轉(zhuǎn)換為時間信號，然后將時間信號轉(zhuǎn)換為距離信號。數(shù)據(jù)處理單元804:用于處理獲取的距離掃描信息，保存處理后的信息，顯示輸出車輛車型、速度等信息。具體包括:數(shù)據(jù)分析模塊:將掃描數(shù)據(jù)組幀，對組幀后的圖像進(jìn)行三維重建，獲取獲得車輛長度、寬度、高度等尺寸信息和速度、車型信息，分析獲得機(jī)動車交通量、車頭時距、跟車百分t匕、車頭間距、時間占有率等統(tǒng)計信息；數(shù)據(jù)處理模塊:用于保存、顯示或/和輸出處理的車輛信息。圖9為激光三維掃描車輛外型裝置80的工作原理示意圖。如圖9所示，運(yùn)動控制單元802驅(qū)動激光發(fā)射接收單元801，通過垂直車輛行駛方向、平行車輛行駛方向運(yùn)動，形成三維激光掃描區(qū)域90 ;當(dāng)車輛通過三維激光掃描區(qū)域時，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元803負(fù)責(zé)對激光接收模塊接收的光信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)處理單元804負(fù)責(zé)對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算車輛速度，調(diào)整追蹤速度等；車輛在掃描區(qū)域內(nèi)行駛時，運(yùn)動控制單元802的追蹤運(yùn)動控制模塊驅(qū)動激光器，追蹤掃描車輛；當(dāng)車輛行駛出激光掃描區(qū)域后，數(shù)據(jù)處理單元804負(fù)責(zé)對掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行組幀、建模、運(yùn)算等處理，顯示或/和輸出車輛信息。由以上描述可知，通過運(yùn)動控制單元驅(qū)動激光器進(jìn)行運(yùn)動，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)處理單元對獲得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換、處理，可實(shí)現(xiàn)對車輛的追蹤掃描，獲得車輛的準(zhǔn)確三維外型，判斷車輛類型。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例可對車輛進(jìn)行追蹤掃描，提高交通情況調(diào)查準(zhǔn)確率，防止漏檢、誤檢等現(xiàn)象發(fā)生。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例可提升交通情況調(diào)查質(zhì)量，具有非接觸、壽命長、準(zhǔn)確度高，實(shí)時追蹤掃描，防止漏檢、誤檢等優(yōu)點(diǎn)，且后期維護(hù)量小。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機(jī)可用程序代碼的計算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等)上實(shí)施的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機(jī)程序指令到通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機(jī)器，使得通過計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。這些計算機(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機(jī)可讀存儲器中，使得存儲在該計算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。這些計算機(jī)程序指令也可裝載到計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。本發(fā)明中應(yīng)用了具體實(shí)施例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種激光三維掃描車輛方法，其特征在于，所述的方法包括: 控制一激光器發(fā)射的激光光束沿垂直車輛運(yùn)動方向擺動生成激光掃描面； 控制所述激光掃描面沿車輛運(yùn)動方向擺動生成三維掃描區(qū)域； 接收車輛通過所述三維掃描區(qū)域時反射回來的反射光信號； 將所述的反射光信號轉(zhuǎn)換為距離信號； 根據(jù)所述的距離信號生成車輛信息，所述車輛信息包括車輛速度；其中， 根據(jù)生成的車輛速度調(diào)整所述激光掃描面的掃描密度和所述三維掃描區(qū)域的范圍； 根據(jù)所述的車輛速度控制所述激光器的追蹤速度。
2.如權(quán)利要求1所述的激光三維掃描車輛方法，其特征在于，所述的車輛信息還包括:車輛加速度、車輛長度、車輛覽度及車輛聞度彳H息。
3.如權(quán)利要求1所述的激光三維掃描車輛方法，其特征在于，所述的距離信號生成車輛信息包括: 使用迭代算法計算車輛速度和追蹤速度生成距離掃描圖像； 對所述距離掃描圖像進(jìn)行組幀處理，確定車輛外型，生成車輛長度、車輛寬度及車輛高度f目息。
4.如權(quán)利要求1所述的 激光三維掃描車輛方法，其特征在于，所述的方法還包括:保存、顯示和輸出所述車輛信息。
5.一種激光三維掃描車輛裝置，其特征在于，所述的裝置包括: 激光發(fā)射模塊，用于發(fā)射激光光束； 垂直運(yùn)動控制模塊，用于控制所述激光發(fā)射模塊發(fā)射的激光光束沿垂直車輛運(yùn)動方向擺動生成激光掃描面； 平行運(yùn)動控制模塊，用于控制所述激光掃描面沿車輛運(yùn)動方向擺動生成三維掃描區(qū)域； 激光接收模塊，用于接收車輛通過所述三維掃描區(qū)域時反射回來的反射光信號； 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述的反射光信號轉(zhuǎn)換為距離信號； 數(shù)據(jù)分析模塊，用于根據(jù)所述的距離信號生成車輛信息，所述車輛信息包括車輛速度； 掃描參數(shù)控制模塊，用于根據(jù)生成的車輛速度調(diào)整所述激光掃描面的掃描密度和所述三維掃描區(qū)域的范圍； 追蹤運(yùn)動控制模塊，用于根據(jù)所述的車輛速度控制所述激光器的追蹤速度。
6.如權(quán)利要求5所述的激光三維掃描車輛裝置，其特征在于，所述的車輛信息還包括:車輛加速度、車輛長度、車輛覽度及車輛聞度彳H息。
7.如權(quán)利要求5所述的激光三維掃描車輛裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)分析模塊包括: 距離分析模塊，使用迭代算法計算車輛速度和追蹤速度生成距離掃描圖像； 車型分析模塊，用于對所述距離掃描圖像進(jìn)行組幀處理，確定車輛三維外型，生成車輛長度、車輛寬度及車輛高度信息。
8.如權(quán)利要求5所述的激光三維掃描車輛裝置，其特征在于，所述的裝置還包括:數(shù)據(jù)處理模塊，用于保存、顯示和輸出所述車輛信息。
9.如權(quán)利要求5所述的激光三維掃描車輛裝置，其特征在于，所述的激光發(fā)射模塊為激光器，所述激光器垂直車輛行駛方向旋轉(zhuǎn)或/和擺動有效角度為60 170度，沿車輛行駛方向旋轉(zhuǎn)或/和擺動有效角度為30 120度，追蹤旋轉(zhuǎn)或/和擺動有效角度為20 160度 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光三維掃描車輛裝置，包括激光發(fā)射模塊，用于發(fā)射激光光束；垂直運(yùn)動控制模塊，用于控制激光發(fā)射模塊發(fā)射的激光光束沿垂直車輛運(yùn)動方向擺動生成激光掃描面；平行運(yùn)動控制模塊，用于控制激光掃描面沿車輛運(yùn)動方向擺動生成三維掃描區(qū)域；激光接收模塊，用于接收車輛通過三維掃描區(qū)域時反射回來的反射光信號；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將反射光信號轉(zhuǎn)換為距離信號；數(shù)據(jù)分析模塊，用于根據(jù)距離信號生成車輛信息。本發(fā)明可以準(zhǔn)確地確定車輛外型，提升交通情況調(diào)查質(zhì)量，防止漏檢和誤檢等現(xiàn)象發(fā)生。
文檔編號G01B11/04GK103208186SQ20131008825
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者王慶飛, 代新, 鄧永強(qiáng), 王泮義 申請人:北京萬集科技股份有限公司