本發(fā)明涉及車輛檢測，特別涉及一種車輛外廓尺寸測量方法。

背景技術(shù)：

1、由于車輛的生產(chǎn)和使用很難得到規(guī)范控制,經(jīng)常出現(xiàn)車輛非法拼接、組裝等現(xiàn)象,導(dǎo)致車輛超長、超寬、超高。超限是引起車輛超載運(yùn)輸?shù)闹饕蛩?車輛超載運(yùn)輸現(xiàn)象容易引發(fā)交通事故、損壞道路設(shè)施。目前我國各車輛管理所、機(jī)動車檢測機(jī)構(gòu)等在檢測車輛外廓尺寸時,大多采用人工測量方法,有時甚至僅能依靠經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y,不但誤差大、效率低,而且勞動強(qiáng)度大,漏檢率高,更無法對運(yùn)行中的車輛進(jìn)行動態(tài)檢測。

2、隨著國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)行，規(guī)定汽車檢測站需要采用車輛外廓尺寸自動測量儀對非營運(yùn)的機(jī)動車進(jìn)行外廓尺寸的精確檢測，要求貨車外廓尺寸測量誤差不超過±3%或±150mm，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。各廠家紛紛開發(fā)了以激光雷達(dá)為核心的車輛外廓尺寸自動測量儀。這些高精度儀器通常配備三個激光雷達(dá)裝置，通過協(xié)同工作來準(zhǔn)確測量車輛的長、寬和高。其中，左右兩側(cè)的激光雷達(dá)負(fù)責(zé)測量車輛的寬度和高度，而前置的激光雷達(dá)則專門用于測量車輛的長度。而激光雷達(dá)作為測量設(shè)備，價格較高；采用三個激光雷達(dá)雖然滿足了檢測精度要求，但價格較高，且三個激光雷達(dá)也需要各大的場地布置測量場地。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種車輛外廓尺寸測量方法，解決現(xiàn)有車輛外廓尺寸測量采用三個激光雷達(dá)進(jìn)行測量，需要車輛場地大，設(shè)備成本高的問題。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:?一種車輛外廓尺寸測量方法,包括以下步驟；

3、s100：將左、右激光雷達(dá)分別安裝在車輛行駛的檢測區(qū)域兩側(cè)；

4、s200：將左、右激光雷達(dá)采集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)集統(tǒng)一至同一坐標(biāo)下，然后根據(jù)設(shè)定的閾值范圍對點(diǎn)云數(shù)據(jù)去噪，得到左點(diǎn)云數(shù)據(jù)集 l和右點(diǎn)云數(shù)據(jù)集 r；

5、s300：通過將數(shù)據(jù)集 r中的x坐標(biāo)與 l中的?x?坐標(biāo)相減，得到車輛寬度；從數(shù)據(jù)集 r或 l獲取z坐標(biāo)值，得到車輛高度；

6、s400：通過左、右激光雷達(dá)檢測車輛進(jìn)入檢測區(qū)域時間t1,以及車輛車輛駛出檢測區(qū)域時間t2；在檢測區(qū)域的兩端部署光電開關(guān)陣列測得車輛平均速度v，車輛長度由公式進(jìn)行計算得到車輛長度；

7、s500：光電開關(guān)布置有兩組，兩組光電開關(guān)沿車輛行駛方向的垂直方向布置，分別同時測量兩個前輪或兩個后輪，一組光電開關(guān)內(nèi)設(shè)有n個光電開關(guān)，相鄰光電開關(guān)的距離固定為s，車輛前輪和后輪依次經(jīng)過n個光電開關(guān)時間記為~，平均速度計算公式為；

8、

9、車輛駛過一個軸距路程所需的平均時間計算公式為；

10、

11、則軸距的計算公式為；。

12、本方案產(chǎn)生的有益效果是：通過采用本方案的檢測方案，采用2個激光雷達(dá)配合光電開關(guān)，檢測出車輛的寬度、高度和長度；同時再利用光電開關(guān)檢測出車輛的軸距，精準(zhǔn)測量出貨車的外廓尺寸。這種方法相較于傳統(tǒng)使用3個激光雷達(dá)的方案，不僅能夠有效減少所需的測量場地面積，還能顯著降低檢測設(shè)備的購置和維護(hù)成本。此外，通過該方案進(jìn)行計算，測得的車輛外廓尺寸誤差可控制在±2%以內(nèi)，完全滿足現(xiàn)有貨車的外廓尺寸測量需求，并且測量精度更高。大型貨車還是小型貨車，都可以通過該方法進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的外廓尺寸測量。

13、進(jìn)一步，所述步驟s200中，采用改進(jìn)的k幀計算法計算得到寬度值w，將左邊雷達(dá)按每 k1?幀進(jìn)行分組， n1= n/ k1?表示左激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)分組數(shù)， k1值由預(yù)先設(shè)定；同理，將右邊雷達(dá)按每 k2幀進(jìn)行分組， n2= m/ k2表示右激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)分組數(shù)， k2?值由預(yù)先設(shè)定；計算模型如下；

14、

15、 xij表示 l中第 i幀的第 j個點(diǎn)云數(shù)據(jù)的 x坐標(biāo)值，θ表示某種運(yùn)算， xlt表示 xlθ中第 t組點(diǎn)云數(shù)據(jù)幀集合中經(jīng)過θ運(yùn)算后得出的結(jié)果值， xlθ表示所有 n1組結(jié)果值的集合； xks是 r中第 k幀的第 s個點(diǎn)云數(shù)據(jù)的 x坐標(biāo)值，λ表示某種運(yùn)算， xrt表示 xrλ中第 s組點(diǎn)云數(shù)據(jù)幀集合經(jīng)過λ運(yùn)算后得出的結(jié)果值， xrλ表示所有 n2組結(jié)果值的集合；γ表示某種運(yùn)算；θ、λ選用min、max和mean中的任意一種運(yùn)算方式，min和max分別表示求最小值和最大值，mean?表示取平均值。

16、考慮到左、右激光雷達(dá)采集往往不同步，若采用單幀相減，則會帶來隨機(jī)誤差；通過采用本方案改進(jìn)的k幀計算法，可有效降低車輛寬度測量誤差，從而克服采集不同步帶來的隨機(jī)誤差。

17、進(jìn)一步，所述γ具體計算方式為

18、

19、或

20、。

21、采用此方式進(jìn)行計算，對車輛行車軌跡要求較低，即使車輛在經(jīng)過檢測區(qū)域發(fā)生輕微傾斜時，測算出的誤差也較低，從而可以有效測量出車輛的實(shí)際寬度值。

22、進(jìn)一步，所述步驟s400中通過如下步驟判斷車輛進(jìn)入或駛離檢測區(qū)域；

23、s401：將左、右激光雷達(dá)獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)合并在同一坐標(biāo)系下；

24、s402：找出合并后點(diǎn)云數(shù)據(jù)中x坐標(biāo)最小值記為 xmin,x坐標(biāo)最大值記為 xmax；則檢測區(qū)域中物體位于左、右激光雷達(dá)掃描平面處的寬度記為 wt， wt= xmax?- xmin。當(dāng) wt大于閾值 w0，即 wt> w0時，則判斷車輛進(jìn)入檢測區(qū)域；若 wt從 wt> w0?變?yōu)? wt< w0，則判斷車輛從檢測區(qū)域中駛離。通過檢測兩個雷達(dá)在同坐標(biāo)的寬度變化，可以及時感知到車輛進(jìn)入檢測區(qū)域，從而便于準(zhǔn)確記錄時間進(jìn)行測量。

25、進(jìn)一步，所述步驟s500中一組光電開關(guān)設(shè)有4個。通過設(shè)置4個光電開關(guān)，基本可滿足一般軸距測量精度要求，可降低檢測成本。

26、進(jìn)一步，所述步驟s500中相鄰兩個光電開關(guān)的距離s值范圍為8-15cm。通過設(shè)置合適光電開關(guān)間距，可以有效測量出實(shí)際的車輛軸距，避免距離過近時車輪同時遮擋多個光電開關(guān)，以及距離過于時，車輛前輪和后輪同時通過一組光電開關(guān)。