一种船舶几何尺寸的测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种船舶几何尺寸的测量装置，在船体上面放置两台摄像机、侧面放置两台摄像机，该４台摄像机分别通过同轴模拟视频电缆与现场主机相连接，摄像机和摄像机的间距在２０－５０００ｃｍ范围内可调；在该４台摄像机之间安装现场靶标。现场测量主机由中央处理器单元和分别连接中央处理器单元的程序存储单元、数据存储单元、异步串行通信电路单元、以太网接口单元、可编程逻辑产生电路、视频编码转换电路组成。本实用新型专利技术可防止船舶超载和冒卡，测量过程简单且测量结果精确，节省人力，实现船舶测量的自动化且实现内河过船收费管理的自动化。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种船舶几何尺寸的测量装置，属于船舶、计算机视觉以及模式 识别

技术介绍
目前，国内船舶过闸效率普遍低下，船舶吨位测量的关键是对船舶几何尺寸的测量。 由于对船规格的测量依靠人工观察、粗略估计的统计方法，所以效率低、数据误差大且存 在疏漏现象，测量过程麻烦且不精确；大部分船存在超载情况，超载船按空载船的两倍收 费，计算和对比较也不精确。船舶各类规费的征收都是采用船载证书上所提供的船舶吨位 作为收费依据，大船用小型船号卡的冒卡情况时有发生，要耗费人力对卡和船进行核对， 准确性差，不能真实反映船舶实际运载吨位、并且无法实现规费征收的自动化。随着生产与科学技术的迅速发展，通过机器视觉产品，即图像摄取装置(感光器件)， 将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色 等信息，转变成数字化信号，图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征， 进而根据判别的结果来控制现场，机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。
技术实现思路
技术问题本技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种非接触式的 船舶几何尺寸的测量装置，通过视觉测量船舶几何尺寸，为吨位测量提供准确的数据信息， 进而为船闸过船收费提供科学依据。技术方案本技术采用的技术方案是在船体上面放置两台摄像机、侧面放置两 台两台摄像机，该4台摄像机分别通过同轴模拟视频电缆与现场主机相连接，摄像机和摄像机的间距在20-5000cm范围内可调；在该4台摄像机之间安装现场耙标。所述现场测量主机由中央处理器单元和分别连接中央处理器单元的程序存储单元、数 据存储单元、异步串行通信电路单元、以太网接口单元、可编程逻辑产生电路、视频编码 转换电路组成。技术效果本技术可防止船舶超载和冒卡，测量过程简单且测量结果精确，节省 人力，实现船舶测量的自动化且实现内河过船收费管理的自动化。附图说明图1是本技术的测量装置示意图；图2是图1中现场测量主机5组成框图3 (a)是图2中本技术的网络通信电路占用中央处理器资源的资源分配图； 图3 (b)是本技术网络通信接口硬件电路原理图4 (a)是本技术视频转换电路占用中央处理器资源的资源分配图； 图4 (b)是本技术第l路视频转换电路原理图； 图4 (c)是本技术第2路视频转换电路原理图； 图4 (d)是本技术第3路视频转换电路原理图； 图4 (e)是本技术第4路视频转换电路原理图。具体实施方式如图1所示，本技术由船体7、摄像机l、摄像机2、摄像机3、摄像机4，现场 测量主机5和现场靶标6组成。在船体7上面放置两台摄像机1、 2、侧面放置两台摄像机 3、 4，该4台摄像机分别通过同轴模拟视频电缆与现场主机5相连接。4台摄像机选型为 丹麦生产的摄像机，型号为CV-M4+，2/3"CCD，分辨率1380X1030，电子快门1/24-1/1000SEC， 12V直流供电。摄像机1和摄像机2组合，构成双目视觉成像模式，两者之间的间距依据 现场实际情况在20-5000cm范围内可调。像机3和摄像机4组合，构成双目视觉成像模式， 且两摄像机的视野必须要有重叠区域，两者之间的间距依据现场实际情况在20-5000cni范 围内可调。在该4台摄像机之间安装现场耙标6。现场靶标6为T字型耙标，水平方向的 长度为400mm，垂直方向的长度为500mm，水平方向和垂直方向个放置5个和4个圆形标 志，且直径均为50mm，主要用于较高精度的标定摄像机的内外参数。利用立体视觉测量技 术，由摄像机1和摄像机2组合构成对船体7的上表面几何尺寸测量，摄像机3和摄像机 4组合构成对船体7的侧面几何尺寸测量。如图2所示，现场测量主机5由中央处理器单元8和分别与中央处理器单元8连接的程序 存储单元9、数据存储单元IO、异步串行通信电路单元ll、以太网接口单元12、可编程逻 辑产生电路13、视频编码转换电路14、 15、 16、 17组成。中央处理器单元8选用TI公司生 产的数字信号处理器(DSP，型号DM642)。程序存储单元9选用AMD公司生产的程序存储 器，型号为AM29LV033C、容量4齡8bit，读速度为70ns，支持1000000次擦写，与中央处理 器单元8的程序总线和可编程逻辑产生电路13产生的时序信号线分别直接相连，用于系统 应用程序的存储。数据存储单元10选用现代公司生产的数据存储器，型号为HY57V283220T， 容量4M水64 bit，工作时钟133Mhz，用于系统数据的存储。异步串行通信电路单元ll选用 TI公司生产的异步串行通信接口芯片(型号TL16C752B)，与中央处理器单元8以8为数据5总线方式直接连接。以太网接口单元12选用美国博通生产的芯片(型号BCM5221)，与中 央处理器单元8以串行方式直接连接。所述可编程逻辑产生电路13型号为EM240T100C5，是 MAX的第二代CPLD， MAXII最大为2210个LE,大约等效于1700个宏单元，生产厂商为 ALTERA公司，该电路主要完成系统各部件所需的时序信号和逻辑信号的产生以及对前端视 频编码转换电路的初始化配置。视频编码转换电路M、 15、 16、 17全部选用TI公司生产的 视频AD芯片(型号TVP5150PBS )，完成模拟视频信号到数字视频信号的转换。如图3 (a)和图3 (b)所示是本技术的网络通信电路占用中央处理器资源的资源 分配图及网络通信接口电路的原理图。如图3 (a)所示，中央处理器单元8的U1B的T0UT0 管脚通过一个连接电阻R2与系统3. 3V电源直接连接，中央处理器单元8的U1B的T0UT1管脚 通过一个连接电阻R3与系统3. 3V电源直接连接，中央处理器单元8的U1B的GP3管脚通过一 个耦合电阻R4与系统公共地直接连接；中央处理器单元8的U1B的输入输出管脚AD16脚、 AD16脚、AD17脚、AD18脚、AD19脚、AD20脚、AD21脚、AD22脚、AD23脚、AD24脚、AD25脚、 AD26脚、AD27脚、AD28脚、AD29脚、AD30脚和AD31脚将用于与网络通信电路交换数据及所 需的时序交互信号。如图3 (b)所示，本技术的网络通信电路由异步串行通信电路单 元11的U4A和UB4、隔离变压器电路T1、以太网接口单元12的J5、晶振电路XTAL4、上拉电 阻R94、上拉电阻R99、上拉电阻RIOO、上拉电阻RIOI、下拉电阻R92、连接电阻R96、连接 电阻R97、连接电阻R98、连接电阻R95、连接电阻R93和连接电阻R96等构成。异步串行通 信电路单元11的U4A的57脚、58脚、59脚和60脚分别与图3 (a)中的U1B的AD16脚、AD16脚、 AD17脚和AD18脚对应直接相连。所述异步串行通信电路单元11的U4A的48脚、47脚、44脚 和43脚分别与图3 (a)中的U1B的AD24脚、AD25脚、AD26脚和AD27脚对应直接相连;所述 异步串行通信电路单元11的U4A的53脚、56脚、50脚、49脚、51脚、62脚和61脚脚分别与 图3 (a)中的U1B的AD22脚、AD20脚、AD31脚、AD2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船舶几何尺寸的测量装置，包括船体（７），其特征是：在船体（７）上面放置两台摄像机（１、２）、侧面放置两台两台摄像机（３、４），该４台摄像机分别通过同轴模拟视频电缆与现场主机（５）相连接，摄像机（１）和摄像机（２）的间距在２０－５０００ｃｍ范围内可调；摄像机（３）和摄像机（４）的间距在２０－５０００ｃｍ范围内可调，在该４台摄像机之间安装现场靶标（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范新南，徐立中，张学武，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：实用新型
国别省市：32[]