本發(fā)明涉及車輛無損檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于射線的載貨車輛三維成像檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，高速公路上通過車輛檢測系統(tǒng)對車輛進(jìn)行檢測，以判斷出車輛的貨物裝載情況，具體的，從一個方向?qū)⑸渚€射在待測車輛上，然后對反散射回來的信息進(jìn)行測量處理，進(jìn)而可以獲得車輛的一個平面圖像。根據(jù)所獲得的平面圖像就可以判斷出車輛內(nèi)的貨物裝載情況。例如，目前國家出臺有關(guān)政策為鮮活農(nóng)產(chǎn)品運輸設(shè)置了“綠色通道”，規(guī)定符合要求的鮮活農(nóng)產(chǎn)品運輸可以享受免費政策，在具體實施過程中需要對車輛進(jìn)行檢測，判斷裝載的鮮活農(nóng)產(chǎn)品是否占核定車廂容積率80%以上，以及是否混裝其他農(nóng)產(chǎn)品超過核定車廂容積率20%的指標(biāo)來認(rèn)定。通過現(xiàn)有的車輛檢測系統(tǒng)獲得待測車輛的平面圖像，根據(jù)這個圖像來計算車輛的車量的載貨率，用于判斷該待測車輛是否符合免費政策。

由此可知，現(xiàn)有的車輛檢測系統(tǒng)，僅能從一個視角獲取車輛的平面圖像，該圖像無法全面的描述車輛內(nèi)裝載的貨物。因此，無法獲得準(zhǔn)確的車量的載貨率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于射線的載貨車輛三維成像檢測系統(tǒng)，用于檢測車輛時，獲得較準(zhǔn)確的車量的載貨率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明實施例提供了一種基于射線的載貨車輛三維成像檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：門架、數(shù)據(jù)處理裝置、圖像顯示裝置和多個數(shù)據(jù)采集裝置；

所述門架包括第一立柱、第二立柱，以及固定于所述第一立柱和所述第二立柱頂端的橫梁；所述第一立柱、所述第二立柱和所述橫梁上分別固設(shè)一個所述數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括射線飛點發(fā)生裝置和位于所述射線飛點發(fā)生裝置靠近所述門架內(nèi)側(cè)的射線固體接收器；

所述射線飛點發(fā)生裝置，用于從其所在位置發(fā)射投至所述待測車輛的x射線；

所述射線固體接收器，用于從其所在位置采集由對應(yīng)的射線飛點發(fā)生裝置發(fā)射的x射線投至所述待測車輛后，所產(chǎn)生的反散射射線信號；

所述數(shù)據(jù)處理裝置，用于將每個射線固體接收器采集的反散射射線信號分別處理成二維視圖，將各個二維視圖拼接生成三維視圖，并根據(jù)所述三維圖像計算車輛的載貨率；

所述圖像顯示裝置，用于顯示所述三維視圖和所述載貨率。

優(yōu)選地，所述射線飛點發(fā)生裝置包括屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤、固定支架、驅(qū)動電機、射線源和準(zhǔn)直器；

所述屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤可轉(zhuǎn)動地安裝于所述固定支架，所述驅(qū)動電機與所述屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤連接，以驅(qū)動所述屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤旋轉(zhuǎn)；

所述射線源固設(shè)于所述固定支架，且其發(fā)射點與所述屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤的中心相對；

所述準(zhǔn)直器固設(shè)于所述固定支架，且位于所述屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤靠近所述門架門內(nèi)的一側(cè)。

優(yōu)選地，所述屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤的直徑為500mm，壁厚為10mm，材質(zhì)為鎢鋼；所述屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤的轉(zhuǎn)速為1500rpm；所述驅(qū)動電機為3kw伺服電機。

優(yōu)選地，所述射線源為光機，所述光機的電壓為160-225kv。

優(yōu)選地，所述準(zhǔn)直器為直線縫隙準(zhǔn)直器，其中間縫隙的寬度為2mm。

優(yōu)選地，所述射線固體接收器包括按照兩列四行排列的8個探測器組件，所述探測器組件包括通過導(dǎo)光硅油結(jié)合一個300mm*800mm的碘化鈉晶體和1個光電倍增管；所述探測器組件的接收散射線側(cè)采用2mm厚的碳纖維板密封。

優(yōu)選地，所述射線固體接收器的探測器組件的列距為6mm。

優(yōu)選地，所述第一立柱和所述第二立柱的側(cè)面均設(shè)有防撞柱，所述防撞柱上設(shè)有反光膜。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括第一地基預(yù)埋件和第二地基預(yù)埋件，所述第一地基預(yù)埋件和所述第二地基預(yù)埋件分別預(yù)埋于道路兩側(cè)的安全島上，且位于凍土層以下；

所述第一立柱和所述第二立柱的底端分別固定于所述第一地基預(yù)埋件和所述第二地基預(yù)埋件。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括空調(diào)；

所述第一立柱、所述第二立柱和所述橫梁均設(shè)有安裝所述數(shù)據(jù)采集裝置的空腔；

所述第一立柱的空腔、所述第二立柱的空腔和所述橫梁的空腔均與所述空調(diào)的出風(fēng)口連通。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明實施例提供的一種基于射線的載貨車輛三維成像檢測系統(tǒng)，包括：門架、數(shù)據(jù)處理裝置、圖像顯示裝置和多個數(shù)據(jù)采集裝置。待測車輛穿過門架，位于第一立柱、第二立柱和橫梁上的數(shù)據(jù)采集裝置分別從不同方向采集到反散射射線信號。具體的，射線飛點發(fā)生裝置發(fā)出的射線平面，隨著待測車輛的移動，實現(xiàn)從待測車輛的左右和頂部的三個方向進(jìn)行掃面，在這個過程中，射線固體接收器不斷采集反散射射線信號，數(shù)據(jù)處理裝置可以將不同方向的反散射射線信號處理成車輛對應(yīng)方向的二維視圖，并將各個二維視圖拼接成車輛的三維視圖，并計算出車輛的載貨率。相比于車輛一個方向的平面圖像，三維立體視圖具有較好的視覺效果。又由于車輛的三維立體圖像更能精確地描述車輛裝載貨物的情況，因此，基于該車輛的三維立體圖像的計算的車輛的載貨率更加準(zhǔn)確。

附圖說明

圖1為車輛檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為數(shù)據(jù)采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤示意圖；

圖4為圖3的縱向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為射線固體接收器的結(jié)構(gòu)示意圖。。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，該車輛檢測系統(tǒng)包括：門架1、數(shù)據(jù)處理裝置2、圖像顯示裝置3和多個數(shù)據(jù)采集裝置4；

門架1包括第一立柱11、第二立柱12，以及固定于第一立柱11和第二立柱12頂端的橫梁13；第一立柱11、第二立柱12和橫梁13上分別固設(shè)一個數(shù)據(jù)采集裝置4，數(shù)據(jù)采集裝置4包括射線飛點發(fā)生裝置41和位于射線飛點發(fā)生裝置41靠近門架1內(nèi)側(cè)的射線固體接收器42；具體使用時，可以將第一立柱11和第二立柱12固定于道路兩側(cè)，這樣車輛行經(jīng)道路時，可以穿過門架1，以便對車輛進(jìn)行檢測。射線飛點發(fā)生裝置41，用于從其所在位置發(fā)射投至待測車輛a的x射線；

射線固體接收器42，用于從其所在位置采集由對應(yīng)的射線飛點發(fā)生裝置41發(fā)射的x射線投至待測車輛a后，所產(chǎn)生的反散射射線信號；

數(shù)據(jù)處理裝置2，用于將每個射線固體接收器42采集的反散射射線信號分別處理成二維視圖,將各個二維視圖拼接生成三維視圖，并根據(jù)三維圖像計算車輛的載貨率；數(shù)據(jù)處理裝置2將每個射線固體接收器42采集的反散射射線信號分別處理成二維視圖，是基于康普頓背散射技術(shù)進(jìn)行的，具體過程屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述。數(shù)據(jù)處理裝置2根據(jù)三維視圖可以獲得車輛裝載貨物的體積，以及車輛的最高載體積，通過車輛裝載貨物的體積除以車輛的最高載體積可以獲得車輛的載貨率。

本發(fā)明實施例主要是利用康普頓背散射技術(shù)，對待測車輛a進(jìn)行多視角三維成像，實現(xiàn)對待測車輛a的檢測，其中，康普頓背散射技術(shù)屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述。

圖像顯示裝置3，用于顯示三維視圖和載貨率，可以便于工作人員查看。

具體應(yīng)用時，待測車輛a穿過門架1，位于第一立柱11、第二立柱12和橫梁13上的數(shù)據(jù)采集裝置4分別從不同方向采集到反散射射線信號。具體的，射線飛點發(fā)生裝置41發(fā)出的射線平面，隨著待測車輛a的移動，實現(xiàn)從待測車輛a的左右和頂部的三個方向進(jìn)行掃面，在這個過程中，射線固體接收器42不斷采集反散射射線信號，數(shù)據(jù)處理裝置2可以將不同方向的反散射射線信號處理成車輛對應(yīng)方向的二維視圖，并將各個二維視圖拼接成車輛的三維視圖，并計算出車輛的載貨率。相比于車輛一個方向的平面圖像，三維立體視圖具有較好的視覺效果。又由于車輛的三維立體圖像更能精確地描述車輛裝載貨物的情況，因此，基于該車輛的三維立體圖像的計算的車輛的載貨率更加準(zhǔn)確。

參照圖2、圖3和圖4，本發(fā)明實施例的一種方式中，射線飛點發(fā)生裝置41包括屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤411、固定支架412、驅(qū)動電機413、射線源413和準(zhǔn)直器414；屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤411可轉(zhuǎn)動地安裝于固定支架412，驅(qū)動電機413與屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤411連接，以驅(qū)動屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤411旋轉(zhuǎn)；射線源413固設(shè)于固定支架412，且其發(fā)射點與屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤411的中心相對；準(zhǔn)直器414固設(shè)于固定支架412，且位于屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤411靠近門架1門內(nèi)的一側(cè)。

具體的，射線飛點發(fā)生裝置41通過驅(qū)動電機413帶動屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤411高速旋轉(zhuǎn)，任一時刻，射線源413只放出一束射線并通過準(zhǔn)直器414照射被檢貨物，射線固體接收器42以與對應(yīng)的屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤411同步的頻率接收被檢車輛的反散射線信號。

本發(fā)明實施例的一種方式中，屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤411的直徑為500mm，壁厚為10mm，材質(zhì)為鎢鋼；屏蔽旋轉(zhuǎn)飛盤411的轉(zhuǎn)速為1500rpm；驅(qū)動電機413為3kw伺服電機。

本發(fā)明實施例的一種方式中，射線源413為光機，光機的電壓為160-225kv。

本發(fā)明實施例的一種方式中，準(zhǔn)直器414為直線縫隙準(zhǔn)直器，其中間縫隙的寬度為2mm。

參照圖5，本發(fā)明實施例的一種方式中，射線固體接收器42包括按照兩列四行排列的8個探測器組件421，探測器組件421包括通過導(dǎo)光硅油結(jié)合一個300mm*800mm的碘化鈉晶體4211和1個光電倍增管4212；探測器組件421的接收散射線側(cè)采用2mm厚的碳纖維板密封。碳纖維板密封的使用可以保證一定的防護(hù)等級，且該材料具有極高的x射線透過率。

本發(fā)明實施例的一種方式中，第一立柱11和第二立柱12的側(cè)面均設(shè)有防撞柱，防撞柱上設(shè)有反光膜。

防撞柱可以用于保護(hù)車輛檢測系統(tǒng)被來往的車輛碰撞或刮蹭。具體的，防撞柱可以通過在無縫鋼管澆筑混凝土形成，混凝土可以采用c30，例如，無縫鋼管的直徑可以為194mm。

防撞柱上的反光膜通過反光作用，對來往的車輛具有警示作用，警示車輛注意勿碰撞車輛檢測系統(tǒng)，以保障車輛檢測系統(tǒng)的安全。

參照圖1，本發(fā)明實施例的一種方式中，系統(tǒng)還包括第一地基預(yù)埋件5和第二地基預(yù)埋件6，第一地基預(yù)埋件5和第二地基預(yù)埋件6分別預(yù)埋于道路兩側(cè)的安全島8上，且位于凍土層以下；其中，第一地基預(yù)埋件5和第二地基預(yù)埋件6均通過將預(yù)埋件通過水泥澆筑生成。

第一立柱11和第二立柱12的底端分別固定于第一地基預(yù)埋件5和第二地基預(yù)埋件6。

進(jìn)一步的，一般高速公路安全島沿公路長度方向的標(biāo)準(zhǔn)尺寸是2.2米，設(shè)置立在安全島上的車輛檢測系統(tǒng)的寬度在1.2-1.6米之間以確保設(shè)備免于被過往車輛刮擦，其中，車輛檢測系統(tǒng)的寬度是指沿公路長度方向的寬度。

本發(fā)明實施例的一種實施方式中，第一立柱11、第二立柱12和橫梁13均設(shè)有安裝數(shù)據(jù)采集裝置4的空腔；數(shù)據(jù)采集裝置4分別位于各個空腔內(nèi)。

進(jìn)一步的，車輛檢測系統(tǒng)還包括空調(diào)7；

第一立柱11的空腔、第二立柱12的空腔和橫梁13的空腔均與空調(diào)7的出風(fēng)口連通。

空調(diào)7可以使得第一立柱11、第二立柱12和橫梁13的空腔內(nèi)保持一定預(yù)設(shè)溫度，即可以為數(shù)據(jù)采集裝置4提供所需的溫度，例如，可以提供5-40℃之間的溫度。

在其他實施例中，該車輛檢測系統(tǒng)還可以包括監(jiān)控攝像機，用于記錄待測車輛a被檢測的整個過程。

另外，該車輛檢測系統(tǒng)還可以包括信號燈，用于針對待測車輛a發(fā)出預(yù)設(shè)指示。例如，通過信號燈亮起，指示待測車輛a可以通過或不可以通過。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。