[发明专利]基于单目结构光的地磅上车辆位置检测系统及方法

说明书

一种基于单目结构光的地磅上车辆位置检测系统与方法，系统包括分别位于地磅前后边界线的视觉传感装置、控制机、与控制机连接的输出显示设备，两个视觉传感装置结构相同，均包括支架、相机、线结构光投射器。进行车辆位置检测时，首先利用控制机的标定模块对相机、线结构光投射器投射的光平面进行标定，对地磅前后边界线的位置进行测量，之后相机对投射区域进行目标图像采集，控制机对采集到的目标图像进行畸变校正和提取目标图像中所有光斑点的图像坐标，并计算所有光斑点在地磅称重平面内的垂直投影点坐标，之后与测量好的地磅前后边界线位置进行比较，判断车辆是否越界。本发明能精确判断车辆的车轮与地磅前后边界线的位置关系，检测可靠性高。

技术领域：

本发明涉及地磅称重和机器视觉领域，尤其涉及一种基于单目结构光的地磅上车辆位置检测系统及方法。

背景技术：

地磅也称作汽车衡，是一种应用广泛的汽车称重装置，对于矿产开采、冶金、制造等企业，原材料或产品需要依靠汽车运入和运出企业，一般采用载货车辆的重量与空载车辆的重量差来衡量该车所载货物的重量。某些司机为牟取不法利益，经常采用一些作弊手段有意改变车辆的称量结果，如在前车称重时后车提前上磅、后车称重时前车不完全下磅以增加称重重量，或车辆称重时故意将车辆停靠到地磅边界外侧以减小称重重量。对此类作弊行为的防范都涉及到车辆在地磅上的位置检测问题，需要利用检测装置来检测车辆是否位于地磅边界线以内，若检测到车辆越界，可提示称重无效或不进行称重，待司机将车辆移动到合法范围内后再行称量，减少企业因此类作弊导致的经济损失。

现有的地磅上车辆位置检测方法主要有两种：

一种被广泛采用的方法是利用一套红外对射装置，将一对红外发送和接收装置分别安装在地磅边界线的两端，它们的连线位于地磅边界线的上方，当车辆位于地磅称量有效区域内部时，接收端能正常收到发送端发出的红外光，而当有车辆不完全上、下磅时，红外光线被车辆遮挡，接收装置不能收到红外光，依此判定车辆是否存在不完全上、下磅行为。该种检测装置结构比较简单，但红外光线必须位于地磅称量边界线上方，对设备安装位置有比较严格的要求；另外，红外对射装置本质上属于点传感器，存在一定的局限性，由于判断车辆是否越界应以车轮位置为依据，若对射装置安装高度在车辆底盘高度以上，车头、车厢会对红外光产生遮挡造成误判；若对射装置的安装高度在车辆底盘高度以下，如果作弊司机停靠车辆时故意使红外光束穿过车轮间的空隙，接收端仍能收到红外光，导致检测错误。

另一种方法是利用计算机视觉技术，在地磅边界线的一侧，安装一台相机用于拍摄地磅的边界线图像，车辆称重时首先拍摄一幅边界区域的图像，通过图像处理技术判断地磅的边界线是否被车辆遮挡，若发现边界线被遮挡，则判定车辆越界。但由于车辆的前车轮距车头、后车轮距车尾都存在一定的距离，在检测时，即使车头或车尾挡住了边界线，车辆也有可能是在地磅的有效区域内的，因此该种方法比较适合于检测车辆整体的位置是否越界，而不适合根据车轮位置精确判别车辆是否越界。

综上所述，当前地磅上车辆的位置检测方法还都存在一定的局限性，有必要针对此问题研制可靠性更高的装置。

发明内容：

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于单目结构光的地磅上车辆位置检测系统及方法，可准确检测到车辆前后车轮的位置，依此判断车辆是否越界，其可靠性更高。

本发明采用如下技术方案：提供一种基于单目结构光的地磅上车辆位置检测系统，包括两个视觉传感装置、一控制机、分别与所述控制机连接的相机同步拍照控制器、输出显示设备和交换机组，所述交换机组与远程服务器连接，所述的两个视觉传感装置中，其中一个设置在地磅的前边界线旁侧，另一个设置在地磅的后边界线旁侧；