车辆三维点云高精度重建技术研究

发布时间：2022-01-23 13:35

　　公路交通安全问题是关乎国家经济发展和人民生命财产安全的重中之重,是世界各国和地区竞相关注和研究的热点问题之一,而影响公路交通安全的主要因素是公路超限超载运输。现有解决超限超载检测的主要方法包括人工测量方法和激光测量方法。人工测量方法主要缺点包括测量周期长、精度没有保证、效率低下等,不能满足实际应用需求。激光测量方法主要缺点包括硬件安装和维护较为复杂、激光寿命有限、成本高等,不利于大规模推广使用。本文主要针对超限超载检测实际应用场景,提出了一种基于机器视觉的大型车辆外廓尺寸测量方案,实现了车辆外廓尺寸的精确测量。本方案主要包括方案设计、相机标定、车辆运动位移计算、车辆三维模型构建等,详细内容如下:方案设计:本文针对超限超载实际应用需求,提出相机架设在车道两侧,实现了车辆三维模型的构建。这样设计的意义在于可以实现完整车辆三维模型的精确构建,进而实现车辆外廓尺寸的精确测量。相机标定:本文针对超限超载检测实际应用场景,提出了一种平面标定方法,实现了相机外参的精确标定,并经实验分析验证了这种标定方法的准确性。车辆运动位移计算:本文研究了基于特征点匹配的位移计算方法,并提出了一种高精度位移试探方法... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

超限超载运输引起的交通事故

图 1.2 车辆超限超载运输引起的道路、桥梁损坏图 1.3 各种类型车辆外廓尺寸限值车辆类型 长度/cm 宽度/cm 高度/cm汽车三轮汽车 4600 1600 2000低速货车 6000 2000 2500货车及半挂牵引车 12000 2550 4000乘用车及客车乘用车及二轴客车 12000三轴客车 137002550 4000单铰接客车 18000挂车半挂车 137502550 4000中置轴、牵引杆挂车 12000汽车列车乘用车列车 14500铰接列车 171002550 4000货车列车 20000仓栅式货车栏板式货车平板式货车自卸式货车二轴最大设计总质量 3500kg 60002550 4000最大设计总质量 3500kg，且 8000kg 7000最大设计总质量 8000kg，且 1200kg 8000最大设计总质量 12000kg 9000三轴最大设计总质量 20000kg 11000最大设计总质量 20000kg 12000双转向轴的四轴汽车 12000仓栅式半挂车栏板式半挂车平板式半挂车自卸式半挂车一轴 8600二轴 10000三轴 13000

出了两种不同的解决方案：基于双目立体视觉和基于视觉伺服的案。基于双目立体视觉方案是利用双目视觉原理计算得到特征点实现车辆外廓尺寸的测量，但是由于相机视场范围有限不能用于觉伺服的大型视觉坐标测量机方案是利用机械导轨加相机，通过车辆外廓尺寸的测量，但是由于导轨精度和效率问题也不能应用测量。这两种方案主要的缺点是精度低、不能实现动态测量。十年的研究和发展之后，对车辆外廓尺寸的测量有了很大的发展足之处。现有解决方案的主要缺点如下：量方式测量周期长、效率低、精度没有保证，无法满足超限超载围有限，无法完成长达十几米的大型车辆外廓尺寸测量，例如龙大测量空间为10m 2m 3m，如图 1.5 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]城市智能交通系统的发展现状与趋势[J]. 陆化普,李瑞敏.  工程研究-跨学科视野中的工程. 2014(01)
[2]运动目标跟踪算法研究综述[J]. 张娟,毛晓波,陈铁军.  计算机应用研究. 2009(12)
[3]三坐标测量机（CMM）的现状和发展趋势[J]. 刘祚时,倪潇娟.  机械制造. 2004(08)
[4]车辆超限、超载与公路运输安全性分析[J]. 张红卫,王文龙.  公路交通科技. 2004(03)
[5]应用CMM实现非接触视觉测量的改造[J]. 闵新力,朱训生,万德安.  机械研究与应用. 2003(01)
[6]三坐标测量机的发展趋势[J]. 张国雄.  中国机械工程. 2000(Z1)
[7]激光自动聚焦三维形状测量系统的研究[J]. 吴晓峰.  仪器仪表学报. 1996(02)

博士论文
[1]基于机器视觉的车辆几何尺寸测量系统研究[D]. 卞晓东.东南大学 2005



本文编号：3604450