車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)三維點云曲面重建關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、由于車輛的生產(chǎn)和使用很難得到規(guī)范控制,經(jīng)常出現(xiàn)車輛非法拼接、組裝等現(xiàn)象,導(dǎo)致車輛超長、超寬、超高。超限是引起車輛超載運輸?shù)闹饕蛩?車輛超載運輸現(xiàn)象容易引發(fā)交通事故、損壞道路設(shè)施。目前我國各車輛管理所、機動車檢測機構(gòu)等在檢測車輛外廓尺寸時,大多采用人工測量方法,有時甚至僅能依靠經(jīng)驗?zāi)繙y,不但誤差大、效率低,而且勞動強度大,漏檢率高,更無法對運行中的車輛進行動態(tài)檢測。
　　針對上述問題,論文提出了基于激光掃描技術(shù)檢測車輛外廓尺寸參數(shù)

2、的設(shè)計方案,并完成了車輛外廓尺寸自動測量系統(tǒng)樣機的研制。經(jīng)過實車測量實驗,驗證了系統(tǒng)功能的有效性和穩(wěn)定性,系統(tǒng)測量誤差在車速20km/h以下時在±1％范圍內(nèi),滿足國家標準GB21861-2014中對車輛外廓尺寸自動測量儀測量精度的要求,為公路運輸和交通管理部門對車輛改裝、超限的綜合治理提供了有效的手段。
　　論文的主要研究工作及成果如下:
　　1.分析研究國內(nèi)外車輛外廓尺寸測量方法及激光測距傳感器LMS111工作原理,完成了

3、車輛外廓尺寸測量系統(tǒng)方案設(shè)計,即使用兩臺激光測距傳感器LMS111和一臺雷達測速儀實現(xiàn)車寬、車高和車長測量。
　　2.研究激光掃描點云數(shù)據(jù)處理流程的主要算法原理及關(guān)鍵技術(shù),基于PCL開源C++編程庫,設(shè)計完成了點云數(shù)據(jù)預(yù)處理程序,主要包括:點云濾波、點云分割和點云配準程序。實現(xiàn)了從采集的海量點云數(shù)據(jù)中提取有效的車輛數(shù)據(jù),為車輛外廓曲面重建奠定了基礎(chǔ)。
　　3.深入研究點云數(shù)據(jù)曲面重建算法原理,設(shè)計完成了基于貪婪投影三角化算法

4、的車輛外廓曲面重建程序模塊,并針對點云數(shù)據(jù)的冗余影響重建模型光順性的問題設(shè)計完成了基于最小二乘法的點云平滑程序,最后完成了車輛數(shù)據(jù)點云曲面重建效果優(yōu)化程序設(shè)計。實車數(shù)據(jù)曲面重建結(jié)果表明,論文設(shè)計的曲面重建程序模塊獲得了真實、美觀的車輛外廓曲面重建效果。
　　4.基于Qt開發(fā)平臺完成了車輛外廓尺寸數(shù)據(jù)庫設(shè)計,實現(xiàn)了實車測量數(shù)據(jù)的存儲、添加、查詢和刪除等操作。
　　5.完成了系統(tǒng)實車測量實驗方案設(shè)計,針對實驗中檢測數(shù)據(jù)的誤差,認