本發(fā)明主要涉及到車(chē)輛安全自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域，特指一種適用于機(jī)場(chǎng)、海關(guān)，軍事部門(mén)等安檢場(chǎng)所的車(chē)輛安全智能檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

工業(yè)自動(dòng)化、智能化是人類(lèi)社會(huì)從工業(yè)時(shí)代跨入信息時(shí)代的一大技術(shù)突破和生產(chǎn)革新。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)作為當(dāng)今高新技術(shù)的研究熱點(diǎn)，在工業(yè)實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化的進(jìn)程中，勢(shì)必發(fā)揮其重大作用。所謂機(jī)器視覺(jué)技術(shù)就是用機(jī)器眼、機(jī)器腦以及機(jī)器手代替人眼、人腦和人手來(lái)進(jìn)行檢測(cè)、測(cè)量、分析、判斷和決策控制，它能快速的獲取大量信息進(jìn)行自動(dòng)處理，也能與設(shè)計(jì)信息、控制信息相集成，在一些不適合于人工作的危險(xiǎn)環(huán)境或人的視覺(jué)精度難以滿(mǎn)足要求的場(chǎng)合，用機(jī)器視覺(jué)代替人工視覺(jué)完成工作。

隨著全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，車(chē)輛的數(shù)量不斷增多，在海關(guān)、機(jī)場(chǎng)、軍事部門(mén)等安全要求高的場(chǎng)所，如何對(duì)出入車(chē)輛進(jìn)行可靠性好、自動(dòng)化程度高的安全檢查成為一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。其中，車(chē)輛的底盤(pán)由于其具備隱蔽性高、可攜帶性好的特性，往往成為很多不法分子藏匿危險(xiǎn)物品的首選，因此對(duì)車(chē)輛底盤(pán)的檢查成為車(chē)輛安檢的一個(gè)重要組成部分。由于科技水平的限制，目前國(guó)內(nèi)普遍采用人工手持安檢鏡的方法對(duì)底盤(pán)進(jìn)行檢查，待檢車(chē)輛需要在特定的地點(diǎn)停車(chē)待檢，這種人工檢測(cè)方式存在效率低、速度慢、精度低、漏檢率高、檢測(cè)人員容易疲勞等問(wèn)題，而且其可靠性也跟檢查人員的主觀(guān)條件相關(guān)，不能得到客觀(guān)保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種自動(dòng)化程度高、檢測(cè)速度快、精度高、適用范圍廣并能實(shí)現(xiàn)不停車(chē)檢測(cè)的車(chē)輛安全智能檢測(cè)裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出地解決方案為：一種車(chē)輛安全智能檢測(cè)裝置，其特征在于：它包括主控計(jì)算機(jī)、車(chē)牌圖像采集裝置、埋設(shè)于地表的箱體以及裝設(shè)于箱體內(nèi)的車(chē)底圖像采集裝置、電源單元和光源單元，所述箱體的頂部設(shè)有透明玻璃板，車(chē)底圖像采集裝置和光源單元位于透明玻璃板的下方，車(chē)底圖像采集裝置通過(guò)其視頻數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)與內(nèi)置視頻圖像卡的主控計(jì)算機(jī)相連，車(chē)牌圖像采集裝置固定于地面上，車(chē)牌圖像采集裝置通過(guò)其視頻輸出線(xiàn)與主控計(jì)算機(jī)相連，所述箱體外側(cè)裝設(shè)有觸發(fā)采集單元，該觸發(fā)采集單元包括地感線(xiàn)圈和信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，所述地感線(xiàn)圈裝設(shè)于箱體外側(cè)，信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置設(shè)置于主控計(jì)算機(jī)的串行接口上。

所述箱體內(nèi)設(shè)置有電加熱裝置。

所述車(chē)底圖像采集裝置采用線(xiàn)掃描攝像機(jī)，所述車(chē)牌圖像采集裝置采用面掃描攝像機(jī)。

所述車(chē)底圖像采集裝置通過(guò)支座固定于箱體內(nèi)的支架上，車(chē)牌圖像采集裝置通過(guò)立柱和第二支座置于箱體前側(cè)的地面上。

所述光源單元采用高頻鹵光源。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)就在于：

1、本發(fā)明的車(chē)輛安全智能檢測(cè)裝置為自動(dòng)檢測(cè)檢測(cè)裝置，無(wú)需人工操作，其自動(dòng)化程度高、檢測(cè)速度快、檢測(cè)精度高、適用范圍廣，并能實(shí)現(xiàn)不停車(chē)檢測(cè)，因此大大提高了安檢效率和安檢的可靠性；

2、本發(fā)明的車(chē)輛安全智能檢測(cè)裝置埋設(shè)于地表，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，不占用過(guò)多空間，適合于各種環(huán)境下的布置，其檢測(cè)范圍廣，適合不同規(guī)格的各種車(chē)輛。

3、本發(fā)明的車(chē)輛安全智能檢測(cè)裝置不但可以實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)輛底部圖片及車(chē)牌圖片，還能夠通過(guò)主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)等作業(yè)，豐富了實(shí)時(shí)安檢的內(nèi)容，進(jìn)一步提高了安檢的可靠性。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明可以通過(guò)附圖給出的非限定性實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明；

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的主視剖視示意圖；

圖3是本發(fā)明的側(cè)視剖視示意圖；

圖4是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的工作流程示意圖；

圖6是本發(fā)明的框架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖例說(shuō)明

1、箱體 2、車(chē)底圖像采集裝置 3、電源單元 4、光源單元 5、透明玻璃板 6、支座 7、支架 8、主控計(jì)算機(jī) 9、觸發(fā)采集單元 10、地感線(xiàn)圈 11、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置 12、電加熱裝置 13、鎮(zhèn)流器 14、適配器 15、散熱片 16、出線(xiàn)孔 17、視頻圖像卡 18、車(chē)牌圖像采集裝置 19、面掃描視頻圖像采集卡 20、立柱 21、第二支座。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，本發(fā)明的車(chē)輛安全智能檢測(cè)裝置，它包括主控計(jì)算機(jī)8、設(shè)立與箱體1前約2m處地面上的車(chē)牌圖像采集裝置18、埋設(shè)于地表的箱體1以及裝設(shè)于箱體1內(nèi)的車(chē)底圖像采集裝置2、電源單元3和光源單元4，箱體1的頂部設(shè)有透明玻璃板5，透明玻璃板5與地表齊平。車(chē)底圖像采集裝置2和光源單元4位于透明玻璃板5的下方，車(chē)底圖像采集裝置2通過(guò)其視頻數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)與主控計(jì)算機(jī)8相連，箱體1上設(shè)有出線(xiàn)孔16，車(chē)底圖像采集裝置2與主控計(jì)算機(jī)8相連的電纜從出線(xiàn)孔16內(nèi)引出。箱體1內(nèi)設(shè)置有電加熱裝置12。箱體1采用鐵制或鋼制結(jié)構(gòu)，透明玻璃板5采用鋼化玻璃制成，從而保證設(shè)備整體的承重力和抗壓性。車(chē)底圖像采集裝置2底部設(shè)置有散熱片15，車(chē)底圖像采集裝置2通過(guò)支座6固定于箱體1內(nèi)的支架7上。光源單元4與車(chē)底圖像采集裝置2并行排列，中間用一隔板隔開(kāi)。本實(shí)施例中，車(chē)底圖像采集裝置2采用工業(yè)級(jí)高清晰度線(xiàn)陣掃描攝像機(jī)，線(xiàn)掃描攝像機(jī)通過(guò)其視頻輸出線(xiàn)與置于主控計(jì)算機(jī)8的視頻圖像卡17與相連。光源單元4采用高頻鹵光源，其頻率可達(dá)到KHZ。電加熱裝置12為布置于箱體1內(nèi)的電熱毯，利用電熱毯能夠在高寒地區(qū)或外界溫度較低情況下，為箱體1內(nèi)環(huán)境進(jìn)行加熱，從而保證車(chē)底圖像采集裝置2的圖像采集效果。電源單元3包括鎮(zhèn)流器13和適配器14，因?yàn)槿绻庠搭l率低于線(xiàn)陣相機(jī)頻率則拍攝到的圖片會(huì)出現(xiàn)條紋斑，影響成像效果，因此鎮(zhèn)流器13用來(lái)使采集到的圖像不產(chǎn)生噪聲；又由于輸入的電壓為通常所用的220V交流電壓，而車(chē)底圖像采集裝置2以及加熱毯采用的電壓為12V直流電壓，所以需要用適配器14進(jìn)行變壓，使之達(dá)到圖像采集的要求。本實(shí)施例中，箱體1外側(cè)裝設(shè)有觸發(fā)采集單元9，該觸發(fā)采集單元9包括地感線(xiàn)圈10和信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置11，地感線(xiàn)圈10裝設(shè)于箱體1外側(cè)，信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置11設(shè)置于主控計(jì)算機(jī)8的串行接口上。車(chē)牌圖像采集裝置18通過(guò)其視頻輸出線(xiàn)與內(nèi)置面掃描視頻圖像采集卡19的主控計(jì)算8相連，車(chē)牌圖像采集裝置18立于箱體1前方約2m處的立柱20上，通過(guò)第二支座21與立柱20固定。車(chē)牌圖像采集裝置18采用高清晰面掃描攝像機(jī)。

工作原理：參見(jiàn)圖5所示，本發(fā)明工作的流程為觸發(fā)→圖像采集→主控計(jì)算機(jī)8處理。即當(dāng)車(chē)輛從裝有攝像機(jī)的箱體1上經(jīng)過(guò)時(shí)，由地感線(xiàn)圈10的傳感器觸發(fā)線(xiàn)攝像機(jī)、面掃攝像機(jī)和光源單元4開(kāi)始工作，同時(shí)通過(guò)視頻傳輸線(xiàn)將圖像數(shù)據(jù)傳送至現(xiàn)場(chǎng)的主控計(jì)算機(jī)8中，而主控計(jì)算機(jī)8上的車(chē)底圖像掃描系統(tǒng)軟件對(duì)圖像采集卡采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接、整合，校正等工作，車(chē)輛行駛過(guò)后立刻可以得到車(chē)底的清晰圖像以及車(chē)牌的清晰圖像。面對(duì)以未知速度運(yùn)動(dòng)的不同類(lèi)型的車(chē)輛，獲取其完整的車(chē)底圖像，要求掃描攝像機(jī)的反應(yīng)速度很快，以及掃描攝像機(jī)鏡頭的可視范圍極寬。因此，傳統(tǒng)的面掃描攝像機(jī)是不適用的。在實(shí)際檢測(cè)中，面掃描方法還存在一個(gè)問(wèn)題：由于不同車(chē)輛底部離地面的距離不同，即攝像機(jī)的工作距離不同，同時(shí)不同車(chē)輛的長(zhǎng)度，寬度均相差較大，采用一個(gè)攝像頭很難拍攝到完整圖像，而采用多個(gè)攝像機(jī)，又會(huì)產(chǎn)生大部分的圖像重疊，很難得到一幅信息完整的圖像，雖然對(duì)于重疊的圖像可以采用圖像拼接的方法，但是因?yàn)榕臄z圖片很大，甚至可以達(dá)到幾個(gè)M，采用圖像拼接速度很慢，影響整個(gè)系統(tǒng)的性能，并且并沒(méi)有理想的算法，因而，只能采用高速線(xiàn)掃描攝像機(jī)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

本發(fā)明的線(xiàn)掃描攝像機(jī)通過(guò)被攝物體的移動(dòng)，利用單行像素的圖像傳感器來(lái)建立二維圖像，其分辨率高，動(dòng)態(tài)范圍大，成本低，光敏感度高，連續(xù)處理能力強(qiáng)，而且允許被掃描無(wú)力有較高的移動(dòng)速度，符合運(yùn)動(dòng)車(chē)輛的車(chē)底掃描的要求。

線(xiàn)掃描攝像機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)關(guān)系如下：

1.掃描頻率(Line Rate)＝Camera數(shù)據(jù)產(chǎn)生頻率/Camera分辨率

2.運(yùn)動(dòng)速度(Moving Speed)＝像素尺寸(Pixel Cell Size)/線(xiàn)周期(Line Period)

3.最佳移動(dòng)速度(Command Pulse of Velocity)＝單位Pulse移動(dòng)距離*MovingSpeed

4.可視范圍(FOV)＝Pixel cell size*多少個(gè)Pixels*工作距離/鏡頭焦距(FocalLength)

攝像機(jī)的水平分辨率為573mm/2048＝0.28mm，為保證圖像不變形，掃描方向的垂直分辨率也應(yīng)為0.28毫米。本發(fā)明采用的線(xiàn)掃描相機(jī)最高線(xiàn)掃描頻率為18KHz。根據(jù)上述幾個(gè)公式的計(jì)算得到其最佳行駛速度為18km/h。與實(shí)際情況相符。

因而，拍攝得到的圖像僅有不同程度的拉伸或壓縮，而不會(huì)丟失信息，能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)要求。本發(fā)明基于線(xiàn)掃描攝像機(jī)的車(chē)輛檢測(cè)裝置可以檢測(cè)運(yùn)動(dòng)速度從2KM/h～30KM/H的各種車(chē)輛。針對(duì)各種汽車(chē)的調(diào)研顯示：一般的小型車(chē)輛的最小離地間隙為20～25cm，個(gè)別車(chē)型，如奧迪，本田雅閣等的最小離地間隙僅有15cm甚至更小。最小離地間隙參數(shù)指的是：當(dāng)汽車(chē)滿(mǎn)載靜止時(shí)，支撐平面(地面)與汽車(chē)上的中間區(qū)域最低點(diǎn)的距離。當(dāng)汽車(chē)在正常載重范圍內(nèi)，車(chē)輛的外緣與地面的距離是影響成像范圍的因素。將實(shí)際測(cè)量與調(diào)研結(jié)果相結(jié)合，以具體實(shí)例來(lái)說(shuō)，可將車(chē)輛分為下面三種情況：

(1)小型車(chē)輛，如奧迪等車(chē)輛離地間隙較小的車(chē)型外緣離地距離為20～22cm?？紤]某些客觀(guān)因素的影響，在計(jì)算過(guò)程中，選取18cm為小型車(chē)輛的底盤(pán)離地高度，其實(shí)際可視范圍達(dá)到160cm。

(2)而對(duì)于大型車(chē)輛，由于其底盤(pán)離地面距離一般在40～50cm以上，在40cm的情況，那么攝像機(jī)工作距離為70cm，同樣按照成像公式計(jì)算，其可視范圍可達(dá)到250.88cm?？紤]鋼化玻璃的遮擋情況，其實(shí)際可視范圍達(dá)233.3cm。

(3)當(dāng)被檢測(cè)車(chē)輛為底盤(pán)寬度達(dá)到3.0m的特種車(chē)輛時(shí)，汽車(chē)的底盤(pán)距離地面的高度可以達(dá)到60cm。攝像機(jī)的工作距離相應(yīng)增加至90cm。通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算公式，當(dāng)特種車(chē)輛的車(chē)底高度為60cm時(shí)，攝像機(jī)可檢測(cè)的范圍達(dá)到322.56cm，考慮鋼化玻璃的遮擋情況其實(shí)際可檢測(cè)的范圍為3.0m，完全符合工程檢測(cè)的要求。

由上可知，本方法的檢測(cè)裝置能夠同時(shí)滿(mǎn)足了上述三種情況，涵蓋基本所有的車(chē)輛，并且車(chē)輛速度可以在3KM/H～30KM/H，充分滿(mǎn)足重要場(chǎng)合的車(chē)速要求，大大提高了該裝置的實(shí)用性，節(jié)約了成本，提高了安檢的效率。

以上對(duì)本發(fā)明提供的一種車(chē)輛安全智能檢測(cè)裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。具體實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。