[發明專利]車輛三維掃描成像方法及系統

在審

• 申請號: 202111210901.X
• 申請日: 2021-10-18
• 公開（公告）號: CN114088041A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 北京魔鬼魚科技有限公司
• 主分類號: G01B21/20
• 分類號: G01B21/20;G06T17/00
• 代理公司: 北京市萬慧達律師事務所 11111
• 代理人: 黃玉東

1.一種車輛三維掃描成像方法，其特征在于，所述方法包括：

根據車輛所處的作業環境建立統一的三維坐標系；

通過成像設備對停靠在停車區域內的車輛進行運動掃描，得到不同時刻的車輛的外形圖像數據并統一呈現于所述統一的三維坐標系內；

將呈現于所述三維坐標系內的外形圖像數據進行聚合，形成車輛的完整的三維圖像數據。

2.如權利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述方法還包括：對掃描的所述外形圖像數據的點云質量進行判斷并對存在質量缺陷的進行優化處理，其中，所述的優化處理包括：

對車輛外形圖像數據的連續性進行判斷，對出現空白的圖像區域進行模糊填充處理；和/或，

根據車輛的對稱性特點，在檢測到車輛單側掃描得到的圖像數據不良時，對另一側掃描得到的合格的圖像數據做鏡像處理，最終合成得到車輛完整的三維圖像數據。

3.如權利要求2所述的成像方法，其特征在于，當掃描的車輛的外形圖像數據經過所述優化處理仍然不良時，進行如下處理過程：

基于建立的包含大量不同車型的車輛完整外形的模型數據庫，根據檢測的當前車輛的型號從所述模型數據庫中查詢出同型號的車輛模型數據進行替換；或者，

查詢當前車輛是否有歷史掃描數據，如有，則從歷史掃描數據選擇對應的車輛模型數據進行替換。

4.如權利要求2所述的成像方法，其特征在于，所述的優化處理還包括：動態實時掃描車輛的外形圖像，獲取大量的掃描數據，建立人工智能模型，學習和理解成像過程中成像設備存在的缺陷并對所述成像設備的工作參數進行完善。

5.如權利要求1所述的成像方法，其特征在于，根據作業環境建立統一的所述三維坐標系包括：根據車輛所在的作業環境的結構布局，確定該結構布局內的某一點為坐標原點，同時確定坐標系類型及方向；對該環境結構內的構筑物以及停車區域內的車輛位置進行測量和位置標定，確定它們相對坐標原點的坐標點。

6.如權利要求5所述的成像方法，其特征在于，在掃描過程中，還對實際掃描的圖像數據與測量標定的位置數據進行修正，所述修正包括：

以測量標定出的構筑物及車輛相對原點的位置坐標點為基準，與成像設備實際掃描獲得的圖像數據相對原點的坐標點進行對比，標定成像精度誤差，如存在誤差，則將誤差范圍預設于成像數據中并進行修正。

7.如權利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述的運動掃描包括移動掃描、旋轉掃描或者二者的組合，所述的移動掃描包括水平方向、豎直方向或斜向的移動式掃描。

8.如權利要求7所述的成像方法，其特征在于，對車輛不同位置進行掃描時，控制并調整成像設備的位置及姿態，使得入射源貼近汽車表面的法線方向，其中，對車輛的掃描基于全局掃描和局部掃描兩種方式的配合。

9.如權利要求1或8所述的成像方法，其特征在于，所述成像設備包括激光雷達、視覺傳感器、圖像傳感器、距離傳感器、毫米波傳感器、超聲波傳感器、熱成像傳感器中的一種或多種，對不同種類的成像設備采集的圖像數據進行融合處理。

10.一種車輛三維掃描成像系統，其特征在于，所述系統包括：

坐標系建立模塊，根據作業環境內的結構布局構建統一的三維坐標系；

圖像采集模塊，用于獲取車輛的外形圖像數據，其中，所述外形圖像數據通過設置的多種成像設備沿停靠在停車區域內的車輛外側運動掃描得到；

圖像生成模塊，用于對不同時刻獲取的車輛的外形圖像數據統一呈現于所述三維坐標系內并進行數據聚合，以形成車輛的完整的三維圖像數據。

11.如權利要求10所述的系統，其特征在于，所述系統還包括數據優化模塊，用于對掃描的所述外形圖像數據的質量進行判斷并對存在質量缺陷的進行優化處理，其中，所述的數據優化模塊包括：

圖像填充單元，對掃描的車輛外形圖像數據中出現的空白圖像區域進行模糊填充處理；

鏡像處理單元，根據車輛的對稱性特點，在檢測到單側掃描得到的圖像數據不良時，對另一側掃描得到的合格的圖像數據做鏡像處理進行替換；

車輛模型替換單元，包括存儲有不同車輛模型的完整外形特征的模型數據庫以及存儲車輛的歷史掃描數據，并在當前車輛的掃描成像數據經圖像填充單元或鏡像處理單元處理后仍不良時，以所述模型數據庫的同型號車輛的模型數據進行替換，或從該車輛的歷史掃描數據中選取對應合格的模型數據進行替換；

智能模型建立單元，對動態實時掃描獲取的車輛的外形圖像數據進行積累，建立包含車輛外形特征的人工智能模型。