[發(fā)明專利]一種基于車載測量道沿高度系統(tǒng)的測量方法

有效

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• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111043974B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設計）人: 韓毅;田迪;王碧瑤;關甜;甄亞晶
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.一種基于車載測量道沿高度系統(tǒng)的測量方法，其特征在于，所述系統(tǒng)包括激光測距儀（5）、攝像機（6）和直線往復裝置；

激光測距儀（5）和攝像機（6）位于同一水平高度，均位于車頭或車尾的豎直面上，激光測距儀（5）前端和攝像機（6）前端的鏡頭均朝向車輛外側(cè)，朝向車輛前進或倒退方向，攝像機（6）鏡頭傾斜朝下，角度固定；激光測距儀（5）中間部位與車頭或車尾鉸接，激光測距儀（5）的轉(zhuǎn)動方向為豎直方向，激光測距儀（5）末端與直線往復裝置的輸出端鉸接，直線往復裝置固定在車頭或車尾上，直線往復裝置輸出端傳動至激光測距儀（5）末端的方向為豎直方向；

直線往復裝置連接有單片機，單片機和攝像機（6）連接車載電腦；

所述方法包括以下步驟；

步驟一，獲取攝像機（6）高度；

步驟二，打開攝像頭與激光測距儀（5），當激光測距儀（5）的測距目標點移動至待測道沿的豎直面時，攝像頭拍攝三通道圖像，激光測距儀（5）測量當前攝像機（6）與待測道沿豎直面的直線距離，并根據(jù)攝像機（6）高度及攝像機（6）與待測道沿豎直面的直線距離，通過勾股定理，得到攝像機（6）與待測道沿豎直面的水平距離；

步驟三，對三通道圖像進行固定長度的剪切，使三通道圖像兩側(cè)邊均包含待測道沿；

步驟四，獲取三通道圖像的像素點數(shù)，從三通道圖像中提取出待測道沿豎直面區(qū)域，隨后計算出該區(qū)域內(nèi)的像素點數(shù)，并計算出該區(qū)域內(nèi)像素點數(shù)與三通道圖像的像素點數(shù)的比值N；

步驟五，對已知高度的對比道沿進行步驟一至步驟四處理，得到攝像機（6）與對比道沿豎直面在不同水平距離下，對比道沿豎直面在三通道圖像中像素點數(shù)的比值M1，進而得到水平距離和像素點數(shù)比值的關系；

步驟六，根據(jù)攝像機（6）與待測道沿豎直面水平距離和攝像機（6）與對比道沿豎直面水平距離的比值，到攝像機（6）與對比道沿在實際水平距離下，對比道沿豎直面在三通道圖像中像素點數(shù)的比值M2，根據(jù)N和M2的比值，進而得到待測道沿的高度。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于車載測量道沿高度系統(tǒng)的測量方法，其特征在于，直線往復裝置位于車頭或車尾頂部，激光測距儀（5）末端鉸接有豎直的傳動桿（4）前端，傳動桿（4）采用L桿，傳動桿（4）末端與直線往復裝置輸出端連接；直線往復裝置運動方向與車輛前進方向垂直，并且與豎直方向垂直。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于車載測量道沿高度系統(tǒng)的測量方法，其特征在于，當傳動桿（4）為豎直時，激光測距儀（5）與水平面夾角為0°。

4.根據(jù)權利要求2所述的一種基于車載測量道沿高度系統(tǒng)的測量方法，其特征在于，直線往復裝置采用電機（1）、齒輪（2）和齒條（3）組成的直線傳動機構(gòu)，車頭或車尾頂部設置有齒條（3），齒條（3）與車頭或車尾頂部滑動連接，齒條（3）的長度方向及滑動方向均與車頭或車尾的豎直面平行，齒條（3）與傳動桿（4）末端鉸接，電機（1）的輸出軸連接齒輪（2），齒輪（2）與齒條（3）嚙合。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于車載測量道沿高度系統(tǒng)的測量方法，其特征在于，直線往復裝置采用電動推桿（9），電動推桿（9）末端固定在車頭或車尾的豎直面上，前端與激光測距儀（5）底部鉸接。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于車載測量道沿高度系統(tǒng)的測量方法，其特征在于，攝像機（6）通過連接塊（8）與車頭或車尾的豎直面連接，連接塊（8）側(cè)面為直角三角形，連接塊（8）一個直角邊固定在車頭或車尾的豎直面上，連接塊（8）另一個直角邊朝下，攝像機（6）底部靠末端位置設置在連接塊（8）的斜邊上。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種基于車載測量道沿高度系統(tǒng)的測量方法，其特征在于，激光測距儀（5）與車頭或車尾通過連接桿（7）鉸接，連接桿（7）數(shù)量為兩根，兩根連接桿（7）的前端分別鉸接在激光測距儀（5）兩側(cè)，兩根連接桿（7）的末端均固定在車頭或車尾的豎直面上。