专利名称：一种对行驶车辆体积测试的装置和方法
技术领域：
本发明属于光电子及其激光技术领域，具体为一种对运动不规则物体的体测量或识别的方法，尤其涉及一种对行驶车辆体积测试的方法。
背景技术：
在某些场合，需要对车辆等运动物体进行体积测试等测量工作。常规进行车辆体积测量的方法，是将需要测量的车辆停驶，由人工或仪器进行轮廓测量，缺点是效率较低， 在车辆装载不平整的情况下，还将影响体积测量的准确性。
发明内容
本发明的目的是提供一种对行驶车辆体积测试的装置，以解决现有测量方法效率低、准确性低的问题，同时提供一种利用该装置对行驶车辆体积测试的方法。为实现上述目的，本发明提供的对行驶车辆体积测试的装置的技术方案如下一种对行驶车辆体积测试的装置，在车辆行驶车道上沿车辆前进方向前方顶端上方安装一个用于向来车方向发射激光光波扫描待测车辆车体正面的顶面激光雷达，在检测区域进口端与车道垂直的平面内于待测车辆两侧分别安装一个侧面激光雷达和一个激光测距仪，所述侧面激光雷达位于待测车辆的侧上方，激光测距仪位于待测车辆的另一侧下方，且侧面激光雷达和激光测距仪距离为设定距离。所述顶面激光雷达、侧面激光雷达和一个激光测距仪均与一个用于数据计算的计算机连接。本发明提供的对行驶车辆体积测试的方法的技术方案如下一种对行驶车辆体积测试的方法，该方法的步骤如下(1)在车辆行驶车道上沿车辆前进方向前方顶端上方安装一个用于向来车方向发射激光光波扫描待测车辆车体正面的顶面激光雷达，在检测区域进口端与车道垂直的平面内于待测车辆两侧分别安装一个侧面激光雷达和一个激光测距仪，侧面激光雷达位于待测车辆的侧上方，激光测距仪位于待测车辆的另一侧下方，且侧面激光雷达和激光测距仪距离为设定距离d ；(2)当车辆驶入由侧面激光雷达和激光测距仪构成的横向扫描面时，开始对行驶中的车辆进行扫描测量利用侧面激光雷达和激光测距仪计算待测车辆的截面积Si ；(3)顶面激光雷达对车辆驶来方向进行垂直于路面的扫描，在每一个时刻ti;可以得到车辆相对于前一时刻的移动量Ali ；(4)当待测车辆驶出由侧面激光雷达和激光测距仪构成的横向扫描面时，结束对车辆的扫描测量；(5)根据公式(1)行驶车辆的体积V V=Y4S1M1(1)
Z=I
3
其中，Δ Ii为车辆沿行驶方向的移动量，Si是车辆的截面积。所述步骤O)中利用侧面激光雷达和激光测距仪计算待测车辆的截面积的过程如下侧面激光雷达测试车辆的一个对应侧面及其顶面轮廓，同时测得车辆距离车辆一侧车道基准的距离dl，激光测距仪测试车辆另一侧面距离激光测距仪的距离d2，则利用公式 (2)得到车辆的宽度D = d-dl_d2(2)在、时刻，侧面激光雷达测量车辆的侧面和顶面轮廓，侧面激光雷达测量车辆顶面轮廓时得到的车辆宽度D’比较D’和已经求得的车辆实际宽度D，当D’小于D时，根据车辆装载的对称性，对位于侧面激光雷达另一侧的车体轮廓进行对称补足，根据补足算法得到、时刻通过侧面激光雷达扫描面的车辆截面全轮廓数据再根据积分算法公式C3)计算出当前时刻车辆的截面积
权利要求
1.一种对行驶车辆体积测试的装置，其特征在于在车辆行驶车道上沿车辆前进方向前方顶端上方安装一个用于向来车方向发射激光光波扫描待测车辆车体正面的顶面激光雷达，在检测区域进口端与车道垂直的平面内于待测车辆两侧分别安装一个侧面激光雷达和一个激光测距仪，所述侧面激光雷达位于待测车辆的侧上方，激光测距仪位于待测车辆的另一侧下方，且侧面激光雷达和激光测距仪距离为设定距离。
2.根据权利要求1所述的对行驶车辆体积测试的装置，其特征在于所述顶面激光雷达、侧面激光雷达和一个激光测距仪均与一个用于数据计算的计算机连接。
3.一种对行驶车辆体积测试的方法，其特征在于，该方法的步骤如下(1)在车辆行驶车道上沿车辆前进方向前方顶端上方安装一个用于向来车方向发射激光光波扫描待测车辆车体正面的顶面激光雷达，在检测区域进口端与车道垂直的平面内于待测车辆两侧分别安装一个侧面激光雷达和一个激光测距仪，侧面激光雷达位于待测车辆的侧上方，激光测距仪位于待测车辆的另一侧下方，且侧面激光雷达和激光测距仪距离为设定距离d ；(2)当车辆驶入由侧面激光雷达和激光测距仪构成的横向扫描面时，开始对行驶中的车辆进行扫描测量利用侧面激光雷达和激光测距仪计算待测车辆的截面积Si ；(3)顶面激光雷达对车辆驶来方向进行垂直于路面的扫描，在每一个时刻ti;可以得到车辆相对于前一时刻的移动量Ali ；(4)当待测车辆驶出由侧面激光雷达和激光测距仪构成的横向扫描面时，结束对车辆的扫描测量；(5)根据公式(1)行驶车辆的体积V
4.根据权利要求3所述的对行驶车辆体积测试的方法，其特征在于所述步骤(2)中利用侧面激光雷达和激光测距仪计算待测车辆的截面积的过程如下侧面激光雷达测试车辆的一个对应侧面及其顶面轮廓，同时测得车辆距离车辆一侧车道基准的距离dl，激光测距仪测试车辆另一侧面距离激光测距仪的距离d2，则利用公式(2)得到车辆的实际宽度D = d-dl-d2(2)在、时刻，侧面激光雷达测量车辆的侧面和顶面轮廓，侧面激光雷达测量车辆顶面轮廓时得到的车辆宽度D’，比较D’和已经求得的车辆实际宽度D，当D’小于D时，根据车辆装载的对称性，对位于侧面激光雷达另一侧的车体轮廓进行对称补足，根据补足算法得到 、时刻通过侧面激光雷达扫描面的车辆截面全轮廓数据再根据积分算法公式(3)计算出当前时刻车辆的截面积
全文摘要
本发明涉及一种对行驶车辆体积测试的装置和方法，在车辆行驶车道上沿车辆前进方向前方顶端上方安装一个用于向来车方向发射激光光波扫描待测车辆车体正面的顶面激光雷达，在检测区域进口端与车道垂直的平面内于待测车辆两侧分别安装一个侧面激光雷达和一个激光测距仪，所述侧面激光雷达位于待测车辆的侧上方，激光测距仪位于待测车辆的另一侧下方，且侧面激光雷达和激光测距仪距离为设定距离。本发明对行驶车辆体积的测试，可在车辆运动中完成，且对车辆行驶速度无特别要求，即使车辆做非匀速运动甚至短停，也不影响最终的测试结果，提高测试效率，具有较强的适用性，克服了其他方法在此方面的弊端；成本相对较低；精度较人工测量有极大提高。
文档编号G01B11/28GK102435141SQ20111029473
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者卢晓春, 李强, 柴振国, 王旌, 蒋晓阳 申请人:凯迈(洛阳)测控有限公司