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        如何选用合适的测量外廓测量仪产品


        依据国家标准GB21861-2014 《机动车安全技术检验项目和方法》、GB1589-2016《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》等条目中规定了对“重中型货车、专项作业车、挂车应使用外廓尺寸自动测量仪”的要求,外廓尺寸测量仪是一种新兴的检测设备,多数检测站还是缺少了解的。在这里主要从各种外廓尺寸检测设备采用的技术原理和方法;以及法规、技术标准和实际使用对设备的要求,对外廓尺寸测量仪的选型作了初步探讨,以供大家设备选型参考。

        近几年国内外对于车辆外廓尺寸检测技术的研究有多种多样,国内的设备厂商也有过不同的研究。目前国内生产汽车外廓尺寸测量仪的厂家很多,但产品质量良莠不齐。设备产品按技术原理和方法总体说来有以下几种。

        1、 激光扫描式测量装置原理

        采用激光扫描测量的车辆外廓尺寸测量仪,一般由3个激光扫描仪组成,测量车辆宽度和高度的方法是在测量区安装在左右两侧上方的两个激光扫描仪,测量车辆长度的扫描仪,安装在车辆行驶方向的正前方的上方,并与安装在左右二侧的激光扫描仪互为90°垂直,测量车辆高度与宽度的方法是对按一定匀速运动中车辆进行扫描,对车辆顶面和两侧的表面进行扇面扫描,每隔一定的时间间隔,重复扫描一遍,直至车辆全身扫描一遍,得出基本的车辆长度和宽度;测量车辆长度方法是与测量车辆宽度与高度同时进行的,当测量车辆头部进入高度与宽度的测量区时,由计算机软件感应到车辆进入测高、宽区域,启动安装在前上方激光扫描仪确定测量车辆的初始状态,当测量车辆尾部离开高度与宽度的测量区时,由计算机软件感应到车辆离开测高、宽区域时,前上方激光扫描仪测量出车辆当前距离,通过计算机综合测量数据及图像算法,得出被测车辆外廓的长宽高数据。影响激光扫描式测量精度的问题,核心部件为激光测距传感器,其测量方法是基于激光飞秒测距原理来实现的,对测量物体有一定要求,测量物体反射率要大于10%

        1)进口和国内组装都存在质量参次不齐,本身就存在系统误差。有的超过±35mm,如果加上仪器的误差必定大于±35mm,按GB21861-2014A.1.2条款:测量仪应符合计量法规,测量仪最大允许误差:±1%或±20mm,也就是要求车辆外廓尺寸测量仪的精度为±0.8%或±20mm,现以实际测量最小高度1.2m来计算(微型货车),即:35/1200=0.029,可见其精度误差±2.9%35mm已经大于标准要

        求。

        2)在实际使用中受外界影响也比较大。首先,对测量车身表面是有要求的,在车辆检测查验业务中,需要测量的车辆新旧、车身颜色繁杂,特别是在车身有水雾、车身表面粗糙的极端情况下,不可能每一部车辆的反射率都达到10%;再者,传感器还有一个重要的技术参数,就是当反射率100%时,比如光滑车身或者镜面物体,也会造成测量车辆的不准确;还有,测量环境同样也有要求,比如太阳直射、雨天、雾天、测量目标受到太阳直接照射的物体,对测量精度都受影响。

        3)激光扫描式测量的核心部件激光测距传感器是精密的光学仪器,大多是进口的售价高,测量精度越高售价越高,而且一般有故障就难以修理。

         

        2、红外数字光幕测量装置原理

        测长光电开关由每个红外发射器与接收端最高位置和最低位置的接收器组成的三角形扇面即为扫描面。由于车辆的对称性,该扫描面一般能覆盖车辆尾部最后位置。激光测距光幕分立车道两侧上方。对车辆表面进行线扫描,获取的是车辆表面点到激光测距扫描仪的距离。通过改点与激光测距扫描仪之间距离和角度可换算出车身表面在激光测距扫描仪坐标系里的平面坐标数据,经过映射变换,可获得车身表面对车道的平面坐标。车辆行走时,结合一线红外对车辆的定位,计算出激光测距扫描仪对车辆的扫描面在车辆长度方向所处的位置,这样车辆表面点的三维坐标即可全部知道,通过软件模拟出来的汽车的三维图形可较真实的反映车辆的外廓形状。

        工作人员将车辆以 37km/h 的速度垂直驶向测量装置区域,测量装置中的长度测量部分的对射式一线红外地位开关开始工作。车辆的头部行驶到最后一组对射式一线定位开关时,安装在车辆上方左右两边的测量车辆宽度和高度的激光扫描仪开始工作,被测车辆头部进入测量车辆长度的红外光幕时,长度尺寸可以得出。被测车辆的尾部驶离最后一组对射式一线定位开关时,被测车辆的宽度和高度尺寸得出。最后经过信号高速处理和软件合成,显示出被测车辆的三维图形,并可以通过软件去除如倒车镜等活动部件。

         

        优点:产品价格较低。

         

        缺点:检测精度不稳定,重复性精度较差。红外光幕结构复杂,安装要求极其严格,对场地限制性较大。由于光电开关的受光线的影响,只能安装在封闭的室内。由于安装高度的缘故且不能有积水在检测线上。设备较多,故障隐患较大,后期维护繁复。

         

        3、视频测量装置原理

          车辆外轮廓自动测量仪使用双目视频算法来测量动态车辆,本身要求使用先进的机器视觉算法来实现,技术门褴要求极高。我公司车辆外轮廓自动测量系统采用3组工业相机来完成测量工作,我公司利用先进的双目立体视觉技术,实现图像像素的计算。

        1.  首先每组相机的立体图像输出的内部参数矫正。

        2.  其次做好每组相机的标定。分别得到两个摄像机的内、外参数;再通过同一世界坐标中的一组定标点来建立两个摄像机之间的位置关系

        3.特征点提取。通过立体视觉算法对车辆纹理检测的时候作为特征点提取,通过此方法可显著改进图像质量,使图像中特征点更加突出。

        4.  立体视觉匹配,利用每组相机对所经过的车辆每段的采用区域匹配原理,计算车辆行进过程中每段区域的像素值,并且获取立体视距差。计算出车辆长、宽、高等数据

         

        优点:技术先进,测量精度极高,测量出的数据重复性非常好,稳定可靠。测量当中中途短暂停车和倒车对测量结果不造成影响。对检测站上的检测线长度要求不高,场地适应性好。

        缺点:产品安装调试方面对技术要求较高。


        我公司无论激光产品和双目视频算法产品等都能测量出车辆的以下数据:

        长、宽、高、栏板高度、轴距、轴距差、销轴距、三维立体显示、牵引车、半挂车等特殊要求车辆。

        上述有些测量功能需要另配相应产品。

        所有产品可以外接LED显示屏,可以数据联网,可以打印输出。


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