本實(shí)用新型涉及道路3D檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

路面的竣工質(zhì)量和使用質(zhì)量的檢測(cè)，是道路工程研究的重要內(nèi)容。近二十年來，路面檢測(cè)技術(shù)以單點(diǎn)、輪跡和機(jī)械為主，向快速、全面、自動(dòng)化方向發(fā)展，取得了較大進(jìn)展。高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)可以獨(dú)立的，不受載運(yùn)工具運(yùn)行條件影響的進(jìn)行高精度的路面檢測(cè)、路形檢測(cè)和表面幾何病害的檢測(cè)。比較令人滿意的是設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，便于計(jì)算機(jī)處理。該高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)主要由激光器和高清相機(jī)裝配體組成，這兩部分為發(fā)熱器件，尤其激光器是高散熱器件，所以高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)還配有由風(fēng)扇，銅管，熱沉等組成的散熱系統(tǒng)；由于為車載檢測(cè)系統(tǒng)，暴露于外部，所以還配有不低于IP65等級(jí)的防水結(jié)構(gòu)、以及避免暴曬吸熱的顏色設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

現(xiàn)有技術(shù)存在以下幾點(diǎn)問題：

1.由于用于戶外，環(huán)境惡劣，不能保證絕對(duì)的防塵、防水、防曬，防護(hù)等級(jí)不高。

2.現(xiàn)有高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)散熱效果差，激光器和相機(jī)溫度升溫速度快，影響其使用效果和使用壽命。

3.現(xiàn)有高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)相機(jī)部分為固定角度，不能進(jìn)行微細(xì)調(diào)整，影響檢測(cè)數(shù)據(jù)算法的準(zhǔn)確度，精確度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述的分析，本實(shí)用新型旨在提供一種高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有現(xiàn)有高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)存在的上述幾點(diǎn)技術(shù)問題。

本實(shí)用新型的目的主要是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)，該高速公路3D采集激光視覺系包括：一體機(jī)殼、一體機(jī)殼蓋板、激光器、相機(jī)裝配體、熱沉；

一體機(jī)殼與一體機(jī)殼蓋板通過螺釘固連，形成密閉空間；

一體機(jī)殼內(nèi)部的左側(cè)安裝有相機(jī)裝配體，右側(cè)安裝有激光器；

激光器的右側(cè)通過螺釘與熱沉固連，且螺釘與一體機(jī)殼固連；

激光器與第一導(dǎo)熱管連接，相機(jī)裝配體與第二導(dǎo)熱管(11)連接。

第一導(dǎo)熱管為4mm厚純銅L形導(dǎo)熱管，共四根；

第一導(dǎo)熱管的一端位于熱沉的左側(cè)，并被熱管側(cè)壓板固定在熱沉和熱管側(cè)壓板之間，且熱沉與熱管側(cè)壓板之間通過螺釘固連；第一導(dǎo)熱管的另一端位于一體機(jī)殼的長(zhǎng)方形溝槽中，并被熱管壓板固定在一體機(jī)殼的長(zhǎng)方形溝槽和熱管壓板之間，且一體機(jī)殼和熱管壓板通過螺釘固連；

第二導(dǎo)熱管為6mm純銅Z形導(dǎo)熱管，共三根；

第二導(dǎo)熱管的一端位于圖相機(jī)裝配體的頂部，并被相機(jī)上壓板固定在相機(jī)裝配體和相機(jī)上壓板之間，且相機(jī)裝配體和相機(jī)上壓板通過螺釘固連；第二導(dǎo)熱管的另一端位于一體機(jī)殼下表面的內(nèi)側(cè)，并被相機(jī)下壓板固定在一體機(jī)殼和相機(jī)下壓板之間，且一體機(jī)殼和相機(jī)下壓板通過螺釘固連。

熱沉的右側(cè)設(shè)有長(zhǎng)方形溝槽，安裝有第三導(dǎo)熱管；

第三導(dǎo)熱管為3mm后純銅導(dǎo)熱管，共三根；

一體機(jī)殼的下側(cè)設(shè)有凹槽，凹槽中安裝有4個(gè)渦輪風(fēng)扇；每個(gè)渦輪風(fēng)扇均與一體機(jī)殼通過螺釘固連；

每個(gè)渦輪風(fēng)扇的進(jìn)風(fēng)風(fēng)道和出風(fēng)風(fēng)道均設(shè)有散熱鋸齒形結(jié)構(gòu)。

一體機(jī)殼的前面設(shè)有第一開口和第二開口，且第一開口的位置與激光器一致，第二開口的位置與相機(jī)裝配體一致；

第一開口處通過螺釘安裝有激光器前保護(hù)蓋，且第一開口外側(cè)設(shè)有溝槽，安裝有激光器密封圈，激光器前保護(hù)蓋壓緊激光器密封圈，形成密封結(jié)構(gòu)；激光器前保護(hù)蓋上黏貼有激光器前增透片；

第二開口處通過螺釘安裝有相機(jī)前保護(hù)蓋，且第一開口外側(cè)設(shè)有溝槽，安裝有相機(jī)密封圈，相機(jī)前保護(hù)蓋壓緊相機(jī)密封圈，形成密封結(jié)構(gòu)；相機(jī)前保護(hù)蓋上黏貼有相機(jī)前增透片；

一體機(jī)殼與一體機(jī)殼蓋板接觸的上端面設(shè)有環(huán)形溝槽，環(huán)形溝槽中安裝有蓋板密封圈，一體機(jī)殼與一體機(jī)殼蓋板壓緊蓋板密封圈，形成密封結(jié)構(gòu)；一體機(jī)殼與一體機(jī)殼蓋板通過螺釘固定。

一體機(jī)殼的右側(cè)設(shè)有長(zhǎng)方形開口，且開口位置與熱沉的位置一致，并通過螺釘安裝有熱沉密封板；

開口外側(cè)設(shè)有溝槽，溝槽中安裝有熱沉密封圈，熱沉密封板壓緊熱沉密封圈，形成密封結(jié)構(gòu)；

熱沉的前后兩段均安裝有壓塊。

一體機(jī)殼的右側(cè)設(shè)有方形凹槽，凹槽中安裝有第一航插、第二航插、圓形連接器，且第一航插、第二航插、圓形連接器均帶有圓形O型密封圈和螺紋，并通過螺紋與一體機(jī)殼固連；

第一航插為8芯航插，共兩個(gè)；第二航插為17芯航插，共一個(gè)；圓形連接器共一個(gè)。

一體機(jī)殼內(nèi)設(shè)有加速度計(jì)，通過加速度計(jì)固定架定在在一體機(jī)殼內(nèi)側(cè)；

加速度計(jì)與加速度計(jì)固定架通過螺釘固連；加速度計(jì)固定架與一體機(jī)殼通過螺釘固連；

相機(jī)裝配體安裝在相機(jī)底座上，相機(jī)底座的右下端設(shè)有兩個(gè)圓弧面，每個(gè)圓弧面處設(shè)有一個(gè)滑動(dòng)固定塊；

滑動(dòng)固定塊的一面為圓弧面；另一面為斜面，且與一體機(jī)殼上對(duì)應(yīng)位置的斜面接觸；

滑動(dòng)固定塊通過螺釘與一體機(jī)殼固連。

激光器激光發(fā)射方向?yàn)檎胺剑鄼C(jī)裝配體的拍攝方向與激光器的激光發(fā)射方向呈10.2°夾角；

相機(jī)裝配體的中心到激光器的中心之間的距離為270mm；

激光器為線性光源，波長(zhǎng)為808nm；相機(jī)裝配體里裝有濾光片，只檢測(cè)808nm波長(zhǎng)的光源。

高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)的長(zhǎng)×寬×高的最大尺寸為359mm×202mm×92mm。

本實(shí)用新型有益效果如下：

1、本實(shí)用新型一體機(jī)殼和一體機(jī)殼蓋板的密封設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了激光和相機(jī)防護(hù)等級(jí)IP65等級(jí)，可以完全防止粉塵進(jìn)入及可用水沖洗無任何傷害。

2、本實(shí)用新型通過散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，散熱效果良好，使得激光光源和相機(jī)相機(jī)功耗低，使用壽命長(zhǎng)。

3、相機(jī)底座的滑動(dòng)固定塊的設(shè)計(jì)，使得相機(jī)與激光器的夾角角度能夠微調(diào)，使得檢測(cè)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，更精確。

本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的特征和優(yōu)點(diǎn)從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號(hào)表示相同的部件。

圖1為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)的主視圖；

圖3為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)的左視圖；

圖4為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)的右視圖；

圖5為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)的俯視圖；

圖6為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)內(nèi)部俯視圖；

圖8為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)中的熱沉平面圖；

圖9為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)渦輪風(fēng)扇及風(fēng)道的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)的一體機(jī)殼的主視圖；

圖11為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)的一體機(jī)殼的俯視圖；

圖12為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)的一體機(jī)殼的仰視圖；

圖13為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)的一體機(jī)殼的右視圖；

圖14為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)的局部剖視圖；

圖15為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)中激光器和相機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸示意圖；

圖16為高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)實(shí)際拍攝示意圖；

圖中：1-相機(jī)前保護(hù)蓋、2-相機(jī)前增透片、3-一體機(jī)殼、4-激光器前保護(hù)蓋、5-激光器前增透片、6-第一航插、7-第二航插、8-圓形連接器、9-熱沉密封板、10-一體機(jī)殼蓋板、11-第二導(dǎo)熱管、12-相機(jī)底座、13-相機(jī)上壓板、14-相機(jī)裝配體、15-滑動(dòng)固定塊、16-相機(jī)下壓板、17-加速度計(jì)、18-加速度計(jì)固定架、19-熱管壓板、20-激光器、21-第一導(dǎo)熱管、22-熱沉、23-熱管側(cè)壓板、24-壓塊、25-第三導(dǎo)熱管、26-渦輪風(fēng)扇、27-相機(jī)密封圈、28-激光器密封圈、29-蓋板密封圈、30-熱沉密封圈。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖來具體描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，其中，附圖構(gòu)成本申請(qǐng)一部分，并與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于闡釋本實(shí)用新型的原理。

一種高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)，該高速公路3D采集激光視覺系包括：一體機(jī)殼3、一體機(jī)殼蓋板10、激光器20、相機(jī)裝配體14、熱沉22；

一體機(jī)殼3與一體機(jī)殼蓋板10通過螺釘固連，形成密閉空間；

一體機(jī)殼3內(nèi)部的左側(cè)安裝有相機(jī)裝配體14，右側(cè)安裝有激光器20；

激光器20的右側(cè)通過螺釘與熱沉22固連，且螺釘與一體機(jī)殼3固連；

激光器20與第一導(dǎo)熱管21連接，相機(jī)裝配體14與第二導(dǎo)熱管11連接。

第一導(dǎo)熱管21為4mm厚純銅L形導(dǎo)熱管，共四根；

第一導(dǎo)熱管21的一端位于熱沉22的左側(cè)，并被熱管側(cè)壓板23固定在熱沉22和熱管側(cè)壓板23之間，且熱沉22與熱管側(cè)壓板23之間通過螺釘固連；第一導(dǎo)熱管21的另一端位于一體機(jī)殼3的長(zhǎng)方形溝槽中，并被熱管壓板19固定在一體機(jī)殼3的長(zhǎng)方形溝槽和熱管壓板19之間，且一體機(jī)殼3和熱管壓板19通過螺釘固連；保證了激光器20產(chǎn)生的熱量導(dǎo)熱至一體機(jī)殼3的下端面。

第二導(dǎo)熱管11為6mm純銅Z形導(dǎo)熱管，共三根；

第二導(dǎo)熱管11的一端位于圖相機(jī)裝配體14的頂部，并被相機(jī)上壓板13固定在相機(jī)裝配體14和相機(jī)上壓板13之間，且相機(jī)裝配體14和相機(jī)上壓板13通過螺釘固連；第二導(dǎo)熱管11的另一端位于一體機(jī)殼3下表面的內(nèi)側(cè)，并被相機(jī)下壓板16固定在一體機(jī)殼3和相機(jī)下壓板16之間，且一體機(jī)殼3和相機(jī)下壓板16通過螺釘固連；保證了相機(jī)裝配體14產(chǎn)生的熱量導(dǎo)熱至一體機(jī)殼3的下端面。

熱沉22的右側(cè)設(shè)有長(zhǎng)方形溝槽，安裝有第三導(dǎo)熱管25；

第三導(dǎo)熱管25為3mm后純銅導(dǎo)熱管，共三根；

一體機(jī)殼3的下側(cè)設(shè)有凹槽，凹槽中安裝有4個(gè)渦輪風(fēng)扇26；每個(gè)渦輪風(fēng)扇26均與一體機(jī)殼3通過螺釘固連；

每個(gè)渦輪風(fēng)扇26的進(jìn)風(fēng)風(fēng)道和出風(fēng)風(fēng)道均設(shè)有散熱鋸齒形結(jié)構(gòu)；渦輪風(fēng)扇26將上述在一體機(jī)殼3底面的熱量沿著散熱風(fēng)道吹至機(jī)殼外部。

綜上所述，高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)具有完整的散熱通風(fēng)系統(tǒng)，保證了整體的散熱效果。

一體機(jī)殼3的前面設(shè)有第一開口和第二開口，且第一開口的位置與激光器20一致，第二開口的位置與相機(jī)裝配體14一致；

第一開口處通過螺釘安裝有激光器前保護(hù)蓋4，且第一開口外側(cè)設(shè)有溝槽，安裝有激光器密封圈28，激光器前保護(hù)蓋4壓緊激光器密封圈28，形成密封結(jié)構(gòu)；激光器前保護(hù)蓋4上黏貼有激光器前增透片5；

第二開口處通過螺釘安裝有相機(jī)前保護(hù)蓋1，且第一開口外側(cè)設(shè)有溝槽，安裝有相機(jī)密封圈27，相機(jī)前保護(hù)蓋1壓緊相機(jī)密封圈27，形成密封結(jié)構(gòu)；相機(jī)前保護(hù)蓋1上黏貼有相機(jī)前增透片2；

并且每個(gè)固定螺釘自身都帶有密封圈，保證了防塵、防水密封作用。

一體機(jī)殼3與一體機(jī)殼蓋板10接觸的上端面設(shè)有環(huán)形溝槽，環(huán)形溝槽中安裝有蓋板密封圈29，一體機(jī)殼3與一體機(jī)殼蓋板10壓緊蓋板密封圈29，形成密封結(jié)構(gòu)；一體機(jī)殼3與一體機(jī)殼蓋板10通過螺釘固定；并且每個(gè)固定螺釘自身帶有密封圈，保證了防塵、防水密封作用。

一體機(jī)殼3的右側(cè)設(shè)有長(zhǎng)方形開口，且開口位置與熱沉22的位置一致，并通過螺釘安裝有熱沉密封板9；

熱沉22的前后兩段均安裝有壓塊24，對(duì)熱沉22的位置進(jìn)行前后限位；

開口外側(cè)設(shè)有溝槽，溝槽中安裝有熱沉密封圈30，熱沉密封板9壓緊熱沉密封圈30，形成密封結(jié)構(gòu)；并且每個(gè)螺釘自身都帶有密封圈，都保證了防塵，防水密封作用。

一體機(jī)殼3的右側(cè)設(shè)有方形凹槽，凹槽中安裝有第一航插6、第二航插7、圓形連接器8，且第一航插6、第二航插7、圓形連接器8均帶有圓形O型密封圈和螺紋，并通過螺紋與一體機(jī)殼3固連；通過自身螺釘擰緊安裝于該凹槽中，起到防塵、防水效果。

第一航插6為8芯航插，共兩個(gè)；第二航插7為17芯航插，共一個(gè)；圓形連接器8共一個(gè)。

綜上所述，本實(shí)用新型高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)的密封設(shè)計(jì)，保證防護(hù)等級(jí)能達(dá)到IP65防護(hù)等級(jí)，完全防止粉塵進(jìn)入及可用水沖洗無任何傷害。

一體機(jī)殼3內(nèi)設(shè)有加速度計(jì)17，通過加速度計(jì)固定架18定在在一體機(jī)殼3內(nèi)側(cè)；

加速度計(jì)17與加速度計(jì)固定架18通過螺釘固連；加速度計(jì)固定架18與一體機(jī)殼3通過螺釘固連；

加速度計(jì)17是記錄車運(yùn)行時(shí)垂直方向的振動(dòng)信息，采集此信息后與最終成像進(jìn)行消除噪聲，以保證測(cè)量精度。

相機(jī)裝配體14安裝在相機(jī)底座12上，相機(jī)底座12的右下端設(shè)有兩個(gè)圓弧面，每個(gè)圓弧面處設(shè)有一個(gè)滑動(dòng)固定塊15；

滑動(dòng)固定塊15的一面為圓弧面；另一面為斜面，且與一體機(jī)殼3上對(duì)應(yīng)位置的斜面接觸；

滑動(dòng)固定塊15通過螺釘與一體機(jī)殼3固連；

一體機(jī)殼3中與滑動(dòng)固定塊15斜面相接觸的面也設(shè)為角度相同的斜面，滑動(dòng)固定塊15沿此斜面滑動(dòng)；當(dāng)右側(cè)的滑動(dòng)固定塊15滑動(dòng)時(shí)，相機(jī)底座12則沿著下方的滑動(dòng)固定塊15的圓弧面轉(zhuǎn)動(dòng)；反之，下方的滑動(dòng)固定塊15滑動(dòng)時(shí)，相機(jī)底座12則沿著右側(cè)的滑動(dòng)固定塊15的圓弧面轉(zhuǎn)動(dòng)，此轉(zhuǎn)動(dòng)角度非常小，屬于微細(xì)調(diào)整，保證采集信息的準(zhǔn)確性。

激光器20激光發(fā)射方向?yàn)檎胺剑鄼C(jī)裝配體14的拍攝方向與激光器20的激光發(fā)射方向約呈10.2°夾角；

相機(jī)裝配體14的中心到激光器20的中心之間的距離為270mm；激光器20的中心至路面的距離為2100mm；

激光器20為線性光源，波長(zhǎng)為808nm，激光光源通過窗口增透片垂直照射至路面，窗口增透片只損耗1‰的亮度，保證了照射至路面的亮度；相機(jī)裝配體14里裝有濾光片，只檢測(cè)808nm波長(zhǎng)的光源，通過相機(jī)前的窗口增透片，拍攝激光器20照射的路面動(dòng)態(tài)圖像。

相機(jī)裝配體14采用傾斜拍攝激光光源，當(dāng)路面平整完好時(shí)，相機(jī)裝配體14拍攝的圖像中激光光源為一條直線；當(dāng)路面有缺陷時(shí)，如凹陷，凸起，裂痕等狀況時(shí)，相機(jī)裝配體14拍攝下的畫面則為不規(guī)律，高低相素點(diǎn)的位移變化，相機(jī)中位移變化與實(shí)際檢測(cè)的深度變化有著對(duì)應(yīng)的關(guān)系，通過激光三角測(cè)量方法就可以算出深度變化信息；

綜上所述，本實(shí)用新型保證了高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，精確性。

高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)的長(zhǎng)×寬×高的最大尺寸為359mm×202mm×92mm。

綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種高速公路3D采集激光視覺系統(tǒng)，本實(shí)用新型通過一體機(jī)殼和一體機(jī)殼蓋板的密封設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了激光和相機(jī)防護(hù)等級(jí)IP65等級(jí)，可以完全防止粉塵進(jìn)入及可用水沖洗無任何傷害；本實(shí)用新型通過散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，散熱效果良好，使得激光光源和相機(jī)裝配體功耗低，使用壽命長(zhǎng)；相機(jī)底座的滑動(dòng)固定塊的設(shè)計(jì)，使得相機(jī)裝配體與激光器的夾角角度能夠微調(diào)，使得檢測(cè)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，更精確。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。