[實(shí)用新型]基于物掃描光學(xué)系統(tǒng)的雙激光器不停車超寬超高檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420464093.9
• 申請(qǐng)日: 2014-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN204043621U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)菲;武斌;張林;董會(huì)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島市光電工程技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01B11/04
• 分類號(hào): G01B11/04;G06K9/78
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種車輛檢測(cè)裝置，具體涉及一種基于物掃描光學(xué)系統(tǒng)的雙激光器不停車超寬超高檢測(cè)裝置，更具體是涉及一種在不停車狀態(tài)下測(cè)量車輛信息和貨物的寬度、高度的檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

隨著我國高速公路建設(shè)和公路的運(yùn)輸承載規(guī)模前所未有的發(fā)展，由此帶來的車輛的超速監(jiān)視、車輛超限超載現(xiàn)象也日趨嚴(yán)重，車輛超寬超高檢測(cè)是車輛檢測(cè)的一項(xiàng)重要的內(nèi)容，目前采用的檢測(cè)手段，有很多不足之處，第一，采用人工的方式檢測(cè)，檢測(cè)程序復(fù)雜，速度慢，人力成本大，精度低等，且受自然環(huán)境的影響也比較大；第二，采用影像方式檢測(cè)，車輛需要停車檢測(cè)，且檢測(cè)精度不高；第三，采用單激光器檢測(cè)，掃描范圍有限，貨物一旦超出高度，就會(huì)影響檢測(cè)的結(jié)果。

實(shí)用新型內(nèi)容

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種基于物掃描光學(xué)系統(tǒng)的雙激光器不停車超寬超高檢測(cè)裝置，以解決目前的超寬超高檢測(cè)過程中檢測(cè)成本高、自動(dòng)化程度不高、檢測(cè)精度低、車輛需要停車進(jìn)行監(jiān)測(cè)、且檢測(cè)執(zhí)法過程不能24小時(shí)全天候的問題。

本實(shí)用新型所述的一種基于物掃描光學(xué)系統(tǒng)的雙激光器不停車超寬超高檢測(cè)裝置，包括位于龍門架兩側(cè)的兩臺(tái)脈沖式激光掃描儀，脈沖式激光掃描儀依次與光信號(hào)接收處理模塊、數(shù)據(jù)打包存儲(chǔ)模塊、工控機(jī)單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元相連，龍門架前方且同時(shí)位于車輛的車牌正前方的位置處還設(shè)置有車牌識(shí)別模塊，車牌識(shí)別模塊與工控機(jī)單元相連。

其中，優(yōu)選方案如下：

脈沖式激光掃描儀由發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)和接收光學(xué)系統(tǒng)組成，發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)包括激光器、準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)、掃描鏡、分光棱鏡；接收光學(xué)系統(tǒng)包括分光棱鏡、會(huì)聚成像透鏡、濾波片及光電接收器。激光器發(fā)出的激光通過準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行激光準(zhǔn)直，之后經(jīng)過掃描鏡反射光路折轉(zhuǎn)，通過分光棱鏡后照射到目標(biāo)物表面；由目標(biāo)物反射回來的回波首先經(jīng)由分光棱鏡進(jìn)入接收光學(xué)系統(tǒng)。接收光學(xué)系統(tǒng)中的濾波片采用與激光器波長相同的窄帶濾波片，用于提高回波信噪比。

準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)，采用5倍激光準(zhǔn)直擴(kuò)束系統(tǒng)。保證出射激光準(zhǔn)直度的基礎(chǔ)上將入射激光光斑直徑放大5倍，以擴(kuò)大單點(diǎn)掃描尺寸。5倍的放大倍數(shù)保證使用激光器的擴(kuò)束尺寸小于2cm，即小于系統(tǒng)掃描誤差。

掃描鏡采用四面轉(zhuǎn)鏡作為掃描元進(jìn)行激光掃描。相同的激光發(fā)射頻率下，掃描鏡掃描頻率高，相當(dāng)于平面鏡的四倍，能滿足系統(tǒng)0-90°掃描的特點(diǎn)；慣性高，可減少可減小Δn/n的誤差；激光利用率高。

會(huì)聚成像透鏡采用物鏡后掃描系統(tǒng)，檢測(cè)系統(tǒng)將反射裝置位于會(huì)聚成像系統(tǒng)之前，通過校正軸上點(diǎn)和軸外點(diǎn)的像差，將掃描物體的點(diǎn)云成一個(gè)平面。還采用遠(yuǎn)心成像光路系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)可保證物鏡前掃描系統(tǒng)在掃描像面上得到均勻的尺寸一致的掃描激光點(diǎn)云。提供給掃描物鏡的成像光束也滿足遠(yuǎn)心光路的要求，令掃描反射裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心與掃描物鏡的物方焦點(diǎn)重合，這樣使軸外掃描光束的中心光線(即主光線)，通過物鏡的物方焦點(diǎn)，構(gòu)成像方遠(yuǎn)心光路系統(tǒng)，該系統(tǒng)的特點(diǎn)為：(1)像方主光線平行于光軸；(2)采用fθ透鏡時(shí)，掃描速度v恒定；(3)像、物工作距離恒定。

光信號(hào)接收處理模塊包含光電探測(cè)器、光信號(hào)放大電路和光信號(hào)測(cè)量電路。光信號(hào)接收處理模塊利用光電探測(cè)器把接收到的光強(qiáng)度變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)變化，并進(jìn)行處理，確定回波信號(hào)接收時(shí)刻，從而得到準(zhǔn)確的距離信息。

數(shù)據(jù)打包存儲(chǔ)模塊通過信號(hào)接口、控制接口等接口服務(wù)將光信號(hào)接收的激光脈沖計(jì)數(shù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集、打包、上傳、存儲(chǔ)等工作，最后通過CPCI總線將轉(zhuǎn)化成的激光雷達(dá)數(shù)據(jù)傳遞給工控機(jī)單元進(jìn)行下一步的系統(tǒng)操作。

車輛識(shí)別模塊采用高清影像設(shè)備。采用高清影像設(shè)備獲取設(shè)備識(shí)別車牌號(hào)碼，識(shí)別速度高，24小時(shí)全天候車牌正確識(shí)別率高。

工控機(jī)單元接收到激光雷達(dá)數(shù)據(jù)和車輛影像數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)組織存儲(chǔ)，車輛檢測(cè)實(shí)時(shí)解算軟件對(duì)接收到的原始激光數(shù)據(jù)進(jìn)行批量的解碼提取、統(tǒng)計(jì)、映射、同步解算、分析等處理，車輛以10km/h的速度駛?cè)敫咚俟啡肟跁r(shí)，30s內(nèi)可獲得車輛的長、寬、高信息，三維圖像通過工控機(jī)顯示端輸出，按照索引存儲(chǔ)車牌信息與車輛三維點(diǎn)云圖像信息，并將掃描計(jì)算后的結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，供歷史查詢與定期報(bào)表。其并行高速數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，功能為將采集到的動(dòng)態(tài)車輛和影像數(shù)據(jù)傳輸至磁盤進(jìn)行保存，高速數(shù)據(jù)傳輸及存儲(chǔ)系統(tǒng)采用多任務(wù)、多通道并行處理方式，實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)數(shù)據(jù)與影像數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)傳輸功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。