本發(fā)明涉及汽車電子領(lǐng)域，特別是涉及一種雷達標(biāo)定設(shè)備校驗方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

雷達是利用電磁波探測目標(biāo)的電子設(shè)備，它發(fā)射電磁波對目標(biāo)進行照射并接收其回波，由此獲得目標(biāo)至電磁波發(fā)射點的距離、距離變化率(徑向速度)、方位和高度等信息。目前雷達已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，例如車載中距雷達系統(tǒng)被應(yīng)用在前碰撞預(yù)警系統(tǒng)和自適應(yīng)巡航系統(tǒng)中。

雷達在整車上的安裝精度要求很高，所以車輛出廠前都需要使用專用的和高精度的雷達標(biāo)定設(shè)備對雷達安裝的準(zhǔn)確性進行校驗。因此，為了保證雷達的安裝精度，對雷達標(biāo)定設(shè)備的精度要求也很高。若雷達標(biāo)定設(shè)備的精度不滿足要求，前碰撞預(yù)警系統(tǒng)和自適應(yīng)巡航系統(tǒng)等系統(tǒng)中雷達的檢測距離就會不準(zhǔn)確，影響整車安全。

傳統(tǒng)技術(shù)中對雷達標(biāo)定設(shè)備的校準(zhǔn)維護采用的是水平角度儀和尺具結(jié)合的方法，即測量人員通過水平角度儀和尺具測量雷達標(biāo)定設(shè)備的安裝尺寸和角度，從而判斷雷達標(biāo)定設(shè)備的安裝尺寸和角度的偏差是否滿足設(shè)計要求。由于人工測量存在誤差，該方法測量精度不高，無法保證雷達標(biāo)定設(shè)備的高精度要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對上述問題，提供一種雷達標(biāo)定設(shè)備校驗方法、裝置和系統(tǒng)，有效提高了雷達標(biāo)定設(shè)備的測量精度。

一種雷達標(biāo)定設(shè)備校驗方法，包括步驟：

獲取攝像系統(tǒng)拍攝的雷達標(biāo)定設(shè)備的第一圖像，對所述第一圖像進行分析，獲得所述第一圖像中的雷達標(biāo)定設(shè)備的第二圖像；

計算所述第二圖像在所述第一圖像中的位置，根據(jù)所述位置以及設(shè)定值的乘積獲得所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際位置；

計算所述第二圖像在所述第一圖像中的旋轉(zhuǎn)角，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角以及設(shè)定值的乘積獲得所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際旋轉(zhuǎn)角；

校驗所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際位置和實際旋轉(zhuǎn)角是否分別滿足對應(yīng)的預(yù)設(shè)條件。

一種雷達標(biāo)定設(shè)備校驗裝置，包括：

圖像獲得模塊，用于獲取攝像系統(tǒng)拍攝的雷達標(biāo)定設(shè)備的第一圖像，對所述第一圖像進行分析，獲得所述第一圖像中的雷達標(biāo)定設(shè)備的第二圖像；

位置獲得模塊，用于計算所述第二圖像在所述第一圖像中的位置，根據(jù)所述位置以及設(shè)定值的乘積獲得所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際位置；

旋轉(zhuǎn)角獲得模塊，用于計算所述第二圖像在所述第一圖像中的旋轉(zhuǎn)角，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角以及設(shè)定值的乘積獲得所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際旋轉(zhuǎn)角；

校驗?zāi)K，用于校驗所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際位置和實際旋轉(zhuǎn)角是否分別滿足對應(yīng)的預(yù)設(shè)條件。

一種雷達標(biāo)定設(shè)備校驗系統(tǒng)，包括：

攝像系統(tǒng)，用于拍攝雷達標(biāo)定設(shè)備的第一圖像；

上位機，用于獲取攝像系統(tǒng)拍攝的雷達標(biāo)定設(shè)備的第一圖像，對所述第一圖像進行分析，獲得所述第一圖像中的雷達標(biāo)定設(shè)備的第二圖像；計算所述第二圖像在所述第一圖像中的位置，根據(jù)所述位置以及設(shè)定值的乘積獲得所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際位置；計算所述第二圖像在所述第一圖像中的旋轉(zhuǎn)角，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角以及設(shè)定值的乘積獲得所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際旋轉(zhuǎn)角；校驗所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際位置和實際旋轉(zhuǎn)角是否分別滿足對應(yīng)的預(yù)設(shè)條件。

上述雷達標(biāo)定設(shè)備校驗方法、裝置和系統(tǒng)，獲取雷達標(biāo)定設(shè)備的圖像，通過圖像分析方法獲得雷達標(biāo)定設(shè)備在圖像中的位置以及旋轉(zhuǎn)角，然后將雷達標(biāo)定設(shè)備在圖像中的位置以及旋轉(zhuǎn)角進行轉(zhuǎn)換，得到雷達標(biāo)定設(shè)備在實際空間中的位置以及旋轉(zhuǎn)角，然后根據(jù)雷達標(biāo)定設(shè)備在實際空間中的位置以及旋轉(zhuǎn)角的偏差即可以對雷達標(biāo)定設(shè)備進行量化維護。由于該方法通過圖像分析自動計算出雷達標(biāo)定設(shè)備的實際位置和實際旋轉(zhuǎn)角，不需要人工測量，因此大大提高了雷達標(biāo)定設(shè)備的測量精度，保證了雷達標(biāo)定設(shè)備的高精度要求。

附圖說明

圖1為一實施例的雷達標(biāo)定設(shè)備校驗方法的流程示意圖；

圖2為一具體實施例的三角錐標(biāo)定設(shè)備的示意圖；

圖3為一具體實施例的攝像頭放置位置的示意圖；

圖4為一具體實施例的從圖像中獲得三角錐圖像的示意圖；

圖5為一具體實施例的建立的標(biāo)定板圖像的坐標(biāo)系和三角錐圖像的坐標(biāo)系的示意圖；

圖6為一實施例的雷達標(biāo)定設(shè)備校驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為一實施例的雷達標(biāo)定設(shè)備校驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及取得的效果，下面結(jié)合附圖及較佳實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案，進行清楚和完整的描述。

如圖1所示，一種雷達標(biāo)定設(shè)備校驗方法，包括步驟：

S110、獲取攝像系統(tǒng)拍攝的雷達標(biāo)定設(shè)備的第一圖像，對所述第一圖像進行分析，獲得所述第一圖像中的雷達標(biāo)定設(shè)備的第二圖像；

S120、計算所述第二圖像在所述第一圖像中的位置，根據(jù)所述位置以及設(shè)定值的乘積獲得所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際位置；

S130、計算所述第二圖像在所述第一圖像中的旋轉(zhuǎn)角，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角以及設(shè)定值的乘積獲得所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際旋轉(zhuǎn)角；

S140、校驗所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際位置和實際旋轉(zhuǎn)角是否分別滿足對應(yīng)的預(yù)設(shè)條件。

上述雷達標(biāo)定設(shè)備校驗方法自動計算出雷達標(biāo)定設(shè)備的自由度，不需要人工測量，因此大大提高了雷達標(biāo)定設(shè)備的測量精度，保證了雷達標(biāo)定設(shè)備的高精度要求，其中自由度為物體在空間中可運動的維度。下面對各個步驟的具體實施方式做詳細介紹。

在步驟S110中，雷達標(biāo)定設(shè)備為現(xiàn)有技術(shù)中對雷達安裝精度校核的設(shè)備。例如，如圖2所示，雷達標(biāo)定設(shè)備可以是中距雷達系統(tǒng)普遍使用的三角錐標(biāo)定設(shè)備。雷達標(biāo)定設(shè)備還可以是其它可以對雷達安裝精度校核的設(shè)備，例如金屬塊等，本發(fā)明并不對此做出限定。

在對雷達標(biāo)定設(shè)備進行校驗前，可以先對雷達標(biāo)定設(shè)備的邊長尺寸進行初步校驗，確保雷達標(biāo)定設(shè)備的邊長尺寸滿足要求。以雷達標(biāo)定設(shè)備為三角錐為例，校驗人員對三角錐截面的邊長進行測量，確保三角錐截面的邊長不過長或過短，即邊長在正常長度范圍內(nèi)。

攝像系統(tǒng)可以為攝像頭或者相機等。為了進一步提高雷達標(biāo)定設(shè)備的測量精度，需要保證攝像系統(tǒng)在水平狀態(tài)下拍攝雷達標(biāo)定設(shè)備的圖像，即在一個實施例中，所述攝像系統(tǒng)處于水平狀態(tài)。攝像系統(tǒng)在非水平狀態(tài)下拍攝雷達標(biāo)定設(shè)備的圖像時也可以采用本實施例方法獲得雷達標(biāo)定設(shè)備的自由度(實際位置和實際旋轉(zhuǎn)角)，而且測量精確度也高于傳統(tǒng)技術(shù)中采用尺具等方式測量的精準(zhǔn)度，但是為了進一步提高雷達標(biāo)定設(shè)備的測量精度，攝像系統(tǒng)需要在水平狀態(tài)下對雷達標(biāo)定設(shè)備進行拍照，進而根據(jù)該拍攝的圖像可以計算出更為精準(zhǔn)的自由度。

確保攝像系統(tǒng)在水平狀態(tài)下拍攝圖像有多種實現(xiàn)方式，例如，將攝像系統(tǒng)放置于雷達標(biāo)定設(shè)備附近的水平桌面上，或者將攝像系統(tǒng)放置于定位架上等，本發(fā)明并不對此做出限定。以攝像系統(tǒng)放置于定位架上為例，如圖3所示，定位架放置于雷達標(biāo)定設(shè)備前方一定距離L處，放置的位置需要處于水平，不能有明顯的傾斜。定位架上有水平儀，水平儀可以指示定位架的水平情況，有助于使用人員將定位架上的云臺調(diào)整為水平狀態(tài)，攝像頭支架為垂直狀態(tài)。定位架上的云臺用于固定攝像頭以及調(diào)整攝像頭的角度。當(dāng)測試人員將攝像頭調(diào)整為水平狀態(tài)后，就可以對準(zhǔn)雷達標(biāo)定設(shè)備進行拍照，獲得雷達標(biāo)定設(shè)備的圖像。

獲得雷達標(biāo)定設(shè)備的圖像后，對該圖像進行分析，識別出所述圖像中的雷達標(biāo)定設(shè)備的圖像，對圖像進行分析識別雷達標(biāo)定設(shè)備的圖像可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中已有的方式實現(xiàn)。

在步驟S120和步驟S130中，圖像坐標(biāo)系：攝像機采集的數(shù)字圖像在計算機內(nèi)可以存儲為數(shù)組，數(shù)組中的每一個元素(象素，pixel)的值即是圖像點的亮度(灰度)。對雷達標(biāo)定設(shè)備的圖像進行圖像分析，建立所述圖像的圖像坐標(biāo)系，即可以利用坐標(biāo)系投影的立體幾何數(shù)學(xué)原理計算出雷達標(biāo)定設(shè)備在圖像坐標(biāo)系中的位置和旋轉(zhuǎn)角。

雷達標(biāo)定設(shè)備包含的器件不一樣，自由度的計算方式也不一樣。下面結(jié)合兩個實施例進行說明。

所述雷達標(biāo)定設(shè)備包括標(biāo)定板和目標(biāo)物，所述第二圖像包括標(biāo)定板的圖像和目標(biāo)物的圖像；在一個實施例中，計算所述第二圖像在所述第一圖像中的位置的步驟包括：S121、計算標(biāo)定板的圖像和目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的相對位置。無論標(biāo)定板和目標(biāo)物是否固定安裝，均可以對標(biāo)定板和目標(biāo)物進行校核。在進行校核時，一般只關(guān)注目標(biāo)物和標(biāo)定板之間的相對位置，即雷達標(biāo)定設(shè)備需要保證目標(biāo)物和標(biāo)定板的相對位置準(zhǔn)確。

所述雷達標(biāo)定設(shè)備包括標(biāo)定板和目標(biāo)物，所述第二圖像包括標(biāo)定板的圖像和目標(biāo)物的圖像；所述旋轉(zhuǎn)角包括側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角；在一個實施例中，計算所述第二圖像在所述第一圖像中的旋轉(zhuǎn)角的步驟可以包括：

S131、計算標(biāo)定板的圖像在所述第一圖像中的側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角；

標(biāo)定板為放置目標(biāo)物的板，如圖2或圖3所示，標(biāo)定板為三角錐標(biāo)定設(shè)備中的矩形板。標(biāo)定板上可以鋪滿吸波材料。以右、前、上三個方向構(gòu)建XYZ坐標(biāo)系，側(cè)傾角指的是車輛繞X軸旋轉(zhuǎn)的角度，俯仰角指的是車輛繞Y軸旋轉(zhuǎn)的角度，橫擺角指的是車輛繞Z軸旋轉(zhuǎn)的角度，也就是左右擺動的角度。在計算標(biāo)定板在圖像坐標(biāo)系的側(cè)傾角、俯仰角和橫擺角時可以利用坐標(biāo)系投影的立體幾何數(shù)學(xué)原理。

S132、計算目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角；

目標(biāo)物為接收雷達發(fā)射信號的物體，例如三角錐或者金屬塊等。如圖2或者圖3所示，目標(biāo)物即為三角錐標(biāo)定設(shè)備中截面為三角形的物體。在計算目標(biāo)物在圖像坐標(biāo)系的側(cè)傾角、俯仰角和橫擺角時可以利用坐標(biāo)系投影的立體幾何數(shù)學(xué)原理。

需要說明的是，上述步驟S121、步驟S131和步驟S132并無先后順序，可以同時進行，也可以按照用戶自己設(shè)置的順序進行，本發(fā)明并不對此做出限定。

為了更好地理解所述雷達標(biāo)定設(shè)備包括標(biāo)定板和目標(biāo)物自由度的計算方式，下面結(jié)合具體實施進行詳細說明。

需要說明的是，為了降低計算量，下述方法分別建立了標(biāo)定板的圖像的第一坐標(biāo)系和所述目標(biāo)物的圖像的第二坐標(biāo)系。也可以以整個圖形坐標(biāo)系為基礎(chǔ)進行計算，同樣也可以計算出圖像中標(biāo)定板各邊的長度，以及三角形的底邊和高的長度，進而計算出標(biāo)定板和三角錐的自由度，本發(fā)明并不對此做出限定。

建立了標(biāo)定板圖像的第一坐標(biāo)系和目標(biāo)物圖像的第二坐標(biāo)系后，即可以利用坐標(biāo)系投影的立體幾何數(shù)學(xué)原理計算雷達標(biāo)定設(shè)備的自由度。下面結(jié)合三角錐和標(biāo)定板進行說明。需要說明的是，當(dāng)雷達標(biāo)定設(shè)備為三角錐和標(biāo)定板之外的其它設(shè)備時，例如目標(biāo)物為金屬塊，或者標(biāo)定板是矩形之外的其它形狀，同樣也可以利用坐標(biāo)系投影的立體幾何數(shù)學(xué)原理計算出自由度，因此，下面雖然以標(biāo)定板和三角錐進行說明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明利用坐標(biāo)系投影的立體幾何數(shù)學(xué)原理計算出自由度的方法并不僅僅適用于三角錐和標(biāo)定板。

在一個實施例中，計算標(biāo)定板的圖像和目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的相對位置的步驟可以包括：

S1211、分別建立所述標(biāo)定板的圖像的第一坐標(biāo)系和所述目標(biāo)物的圖像的第二坐標(biāo)系；

以中距雷達標(biāo)定系統(tǒng)采用的標(biāo)定設(shè)備為例，該標(biāo)定設(shè)備的標(biāo)定板為平行四邊形標(biāo)定板，目標(biāo)物為三角錐。獲取到該雷達標(biāo)定設(shè)備的圖像后，對圖形進行分析，獲得圖像中的標(biāo)定板的圖像和三角錐的圖像，如圖4所示。對圖像進行分析獲得標(biāo)定板圖像和三角錐圖像可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的方式實現(xiàn)。然后針對標(biāo)定板圖像建立標(biāo)定板圖像的圖像坐標(biāo)系A(chǔ)(即XOY)，如圖5中左圖所示，針對三角錐圖像建立三角錐的圖像坐標(biāo)系A(chǔ)’(即X’O’Y’)，如圖5中右圖所示。

S1212、計算所述第二坐標(biāo)系的原點在所述第一坐標(biāo)系中的位置，獲得標(biāo)定板的圖像和目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的相對位置。

無論三角錐和標(biāo)定板之間是否固定安裝，雷達標(biāo)定設(shè)備只需保證三角錐和標(biāo)定板的相對位置準(zhǔn)確即可。因此還需要對三角錐在整個坐標(biāo)系中的位置尺寸進行校核，即判斷X’O’Y’的原點O’在標(biāo)定板的坐標(biāo)系XOY中的位置。

在一個實施例中，計算標(biāo)定板的圖像在所述第一圖像中的側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角的步驟可以包括：

S1311、建立所述標(biāo)定板的圖像的第一坐標(biāo)系，所述標(biāo)定板的圖像為平行四邊形；

針對標(biāo)定板圖像建立標(biāo)定板圖像的圖像坐標(biāo)系A(chǔ)(即XOY)，如圖5中左圖所示。標(biāo)定板可以為矩形的標(biāo)定板，或者正方形的標(biāo)定板，或者其他平行四邊形的標(biāo)定板等。

S1312、根據(jù)平行四邊形的底邊與所述第一坐標(biāo)系X軸的夾角，獲得標(biāo)定板的圖像在所述第一圖像中的側(cè)傾角；

以標(biāo)定板為矩形板為例，標(biāo)定板的圖案正常應(yīng)為矩形。但畫面中實際成像的標(biāo)定板如圖5所示，這是因為標(biāo)定板存在俯仰角、側(cè)傾角和橫擺角偏差所致。如圖5所示，畫面中的γ角是平行四邊形底邊與X坐標(biāo)軸夾角，即標(biāo)定板在A坐標(biāo)系中的側(cè)傾角。平行四邊形底邊為平行四邊形最下面的邊，可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的方式確定。平行四邊形底邊與X軸的夾角的確定方式有很多種，例如根據(jù)底邊以及底邊在X軸上的投影確定等。

S1313、根據(jù)平行四邊形的底邊與所述標(biāo)定板的實際底邊的比值的反余弦，獲得標(biāo)定板的圖像在所述第一圖像中的橫擺角；

平行四邊形底邊h2是標(biāo)定板實際底邊H2在A坐標(biāo)系中垂直面的投影，關(guān)系為：

h₂＝H₂×cosβ，β是橫擺角 (1)

實際底邊是與平行四邊形底邊對應(yīng)的邊，實際底邊H2的長度可以根據(jù)尺具測量得到。根據(jù)式(1)可以得到：

S1314、根據(jù)平行四邊形的底邊的相鄰邊與所述實際底邊的相鄰邊的比值的反余弦，獲得標(biāo)定板的圖像在所述第一圖像中的俯仰角；

平行四邊形底邊的相鄰邊為平行四邊形邊h1，實際底邊的相鄰邊為邊長H1。平行四邊形邊h1是標(biāo)定板實際邊長H1在A坐標(biāo)系中垂直面的投影，關(guān)系為：

h₁＝H₁×cosα，α是俯仰角 (2)

實際邊長H1是與平行四邊形邊h1對應(yīng)的邊，實際底邊H1的長度可以根據(jù)尺具測量得到。根據(jù)式(2)可以得到：

在一個實施例中，計算目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角的步驟包括：

S1321、建立所述目標(biāo)物的圖像的第二坐標(biāo)系，所述目標(biāo)物為三角錐，所述目標(biāo)物的圖像為三角形；

針對三角錐圖像建立三角錐的圖像坐標(biāo)系A(chǔ)’(即X’O’Y’)，如圖5中右圖所示。

S1322、根據(jù)三角形的底邊與所述第二坐標(biāo)系X軸的夾角，獲得目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的側(cè)傾角；

如圖5所示，三角錐圖像中的底邊O'B與X’坐標(biāo)軸之間的夾角γ’是三角錐的側(cè)傾角。三角形底邊為三角形最下面的邊，可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的方式確定。三角形底邊與X’坐標(biāo)軸的夾角的確定方式有很多種，例如根據(jù)三角形底邊以及三角形底邊在X’坐標(biāo)軸上的投影確定等。

S1323、根據(jù)三角形的底邊與三角錐的實際截面的底邊的比值的反余弦，獲得目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的橫擺角，所述實際截面為三角錐頂點到三角錐底面的縱截面；

三角錐圖像中的底邊O'B與三角錐實際截面底邊在A’坐標(biāo)系中垂直面的投影，關(guān)系為：

d_O'B＝d₀×cosβ，β是橫擺角 (3)

其中，d_O'B為底邊O'B的長度，d₀為三角錐的實際邊長，也即是三角錐實際截面底邊的長度，可以根據(jù)尺具測量得到。根據(jù)式(3)可以得到

S1324、根據(jù)三角形的底邊上的高與所述實際截面的底邊上的高的比值的反余弦，獲得目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的俯仰角；

三角錐圖像中的底邊O'B邊上的高h'_O'B由海倫公式可推出，h'_O'B與三角錐實際截面底邊上的高h_三角錐在A’坐標(biāo)系中垂直面的投影，關(guān)系為：

h'_O'B＝h_三角錐×cosα，α是俯仰角(4)

其中，d_O'A為邊長O'A的長度，d_AB為邊長AB的長度。根據(jù)式(4)可以得到：

在另一個實施例中，所述雷達標(biāo)定設(shè)備包括目標(biāo)物，即所述第二圖像包括目標(biāo)物的圖像；所述旋轉(zhuǎn)角包括側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角。計算所述第二圖像在所述第一圖像中的位置的步驟包括：S12-1、計算目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的位置。計算所述第二圖像在所述第一圖像中的旋轉(zhuǎn)角的步驟包括：S13-1、計算目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角。

在一個實施例中，計算目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的位置的步驟包括：S12-11、建立所述目標(biāo)物的圖像的第二坐標(biāo)系，計算所述第二坐標(biāo)系的原點在所述第一圖像的位置，獲得目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的位置。

需要說明是，計算目標(biāo)物的位置不限制于上述方式，還可以以目標(biāo)物的圖像的其它點計算目標(biāo)物在圖像的位置。以目標(biāo)物為三角錐為例，三角錐的圖像為三角形，如圖5的右圖所示，確定目標(biāo)物在圖像中的位置時，可以計算O’的位置，也可以計算A的位置，也可以計算B的位置，也可以計算三角形中點的位置等。

在一個實施例中，計算目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角的步驟包括：

S13-11、建立所述目標(biāo)物的圖像的第二坐標(biāo)系，所述目標(biāo)物為三角錐，所述目標(biāo)物的圖像為三角形；

S13-12、根據(jù)三角形的底邊與所述第二坐標(biāo)系X軸的夾角，獲得目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的側(cè)傾角；

S13-13、根據(jù)三角形的底邊與三角錐的實際截面的底邊的比值的反余弦，獲得目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的橫擺角，所述實際截面為三角錐頂點到三角錐底面的縱截面；

S13-14、根據(jù)三角形的底邊上的高與實際截面的底邊上的高的比值的反余弦，獲得目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的俯仰角。

上述步驟S13-11～S13-14的具體實施方式同步驟S1321～S1324，在此不予贅述。

由于上述得到的為在圖像坐標(biāo)系中的位置和旋轉(zhuǎn)角，測試人員無法判斷出雷達標(biāo)定設(shè)備的自由度是否滿足要求，因此還需要對步圖像坐標(biāo)系中的位置和旋轉(zhuǎn)角進行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，得到世界坐標(biāo)系的自由度。根據(jù)世界坐標(biāo)系中的自由度，測試人員可以知道雷達標(biāo)定設(shè)備的偏差，從而在偏差不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求時對標(biāo)定設(shè)備進行量化維護，保證雷達標(biāo)定設(shè)備的高精度要求。

在一個實施例中，所述設(shè)定值為距離以及預(yù)設(shè)的比例系數(shù)的乘積，所述距離為所述攝像系統(tǒng)與所述雷達標(biāo)定設(shè)備之間的距離。

圖像坐標(biāo)系A(chǔ)與世界坐標(biāo)系W之間存在著關(guān)系式：

k＝a×L (9)

a是預(yù)設(shè)的比例系數(shù)，與攝像系統(tǒng)有關(guān)，由實測所得。L是所述攝像系統(tǒng)與所述雷達標(biāo)定設(shè)備之間的距離。從關(guān)系式可知，距離L越大，現(xiàn)實物體尺寸在畫面中成像的尺寸越小。

以標(biāo)定板的圖像在所述第一圖像中的側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角為例，按照式(8)和式(9)分別對側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角進行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，得到在世界坐標(biāo)系中相應(yīng)的數(shù)值，即標(biāo)定板在實際空間中的側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角。

在步驟S140中，獲得在世界坐標(biāo)系中的自由度后，設(shè)置判斷自由度是否滿足預(yù)設(shè)條件的程序，自動檢測自由度是否滿足對應(yīng)的預(yù)設(shè)條件，自動計算出偏差，測試人員根據(jù)該偏差對標(biāo)定設(shè)備進行量化維護。獲得在世界坐標(biāo)系中的自由度后，也可以直接將自由度顯示，測試人員判斷自由度是否滿足對應(yīng)的預(yù)設(shè)條件，然后對標(biāo)定設(shè)備進行量化維護。

預(yù)設(shè)條件是每個整車廠對設(shè)備提出的一個要求。標(biāo)定設(shè)備在加工制作之前，車廠會對設(shè)備供應(yīng)商明確提出一套制作標(biāo)準(zhǔn)，量化到每一個幾何尺寸和角度的要求，這就形成了車廠對設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)要求。校核設(shè)備的作用就是檢驗標(biāo)定設(shè)備是否滿足車廠所需要的這些幾何標(biāo)準(zhǔn)。例如，校驗坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換后的標(biāo)定板的俯仰角、橫擺角、側(cè)傾角是否滿足車廠對標(biāo)定板的標(biāo)準(zhǔn)要求，校驗坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換后的三角錐和標(biāo)定板的相對位置是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，校驗坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換后的三角錐的橫擺角、俯仰角、側(cè)傾角是否滿足車廠對三角錐的標(biāo)準(zhǔn)要求。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種雷達標(biāo)定設(shè)備校驗裝置，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明裝置的具體實施方式做詳細描述。

如圖6所示，一種雷達標(biāo)定設(shè)備校驗裝置，包括：

圖像獲得模塊110，用于獲取攝像系統(tǒng)拍攝的雷達標(biāo)定設(shè)備的第一圖像，對所述第一圖像進行分析，獲得所述第一圖像中的雷達標(biāo)定設(shè)備的第二圖像；

位置獲得模塊120，用于計算所述第二圖像在所述第一圖像中的位置，根據(jù)所述位置以及設(shè)定值的乘積獲得所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際位置；

旋轉(zhuǎn)角獲得模塊130，用于計算所述第二圖像在所述第一圖像中的旋轉(zhuǎn)角，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角以及設(shè)定值的乘積獲得所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際旋轉(zhuǎn)角；

校驗?zāi)K140，用于校驗所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際位置和實際旋轉(zhuǎn)角是否分別滿足對應(yīng)的預(yù)設(shè)條件。

上述雷達標(biāo)定設(shè)備校驗裝置通過自動計算出雷達標(biāo)定設(shè)備的自由度，不需要人工測量，不受限于測量工具的精度，因此大大提高了雷達標(biāo)定設(shè)備的測量精度，保證了雷達標(biāo)定設(shè)備的高精度要求。下面對各個模塊的功能做詳細介紹。

在對雷達標(biāo)定設(shè)備進行校驗前，可以先對雷達標(biāo)定設(shè)備的邊長尺寸進行初步校驗，確保雷達標(biāo)定設(shè)備的邊長尺寸滿足要求。雷達標(biāo)定設(shè)備圖像的獲取可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中已有的攝像系統(tǒng)實現(xiàn)，攝像系統(tǒng)可以為攝像頭或者相機等。為了進一步提高雷達標(biāo)定設(shè)備的測量精度，需要保證攝像系統(tǒng)在水平狀態(tài)下拍攝雷達標(biāo)定設(shè)備的圖像，即在一個實施例中，圖像獲得模塊110通過處于水平狀態(tài)的攝像系統(tǒng)獲取雷達標(biāo)定設(shè)備的圖像，獲得雷達標(biāo)定設(shè)備的圖像后，對該圖像進行分析，識別出所述圖像中的雷達標(biāo)定設(shè)備的圖像，對圖像進行分析識別雷達標(biāo)定設(shè)備的圖像可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中已有的方式實現(xiàn)。。

雷達標(biāo)定設(shè)備包含的器件不一樣，自由度的計算方式也不一樣。下面結(jié)合兩個實施例進行說明。

所述雷達標(biāo)定設(shè)備包括標(biāo)定板和目標(biāo)物，所述第二圖像包括標(biāo)定板的圖像和目標(biāo)物的圖像；在一個實施例中，位置獲得模塊120計算標(biāo)定板的圖像和目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的相對位置。所述旋轉(zhuǎn)角包括側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角；在一個實施例中，旋轉(zhuǎn)角獲得模塊130計算標(biāo)定板的圖像在所述第一圖像中的側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角；計算目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角。

在另一個實施例中，所述雷達標(biāo)定設(shè)備包括目標(biāo)物，即所述第二圖像包括目標(biāo)物的圖像；所述旋轉(zhuǎn)角包括側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角；位置獲得模塊120計算目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的位置；旋轉(zhuǎn)角獲得模塊130計算目標(biāo)物的圖像在所述第一圖像中的側(cè)傾角、橫擺角和俯仰角。

由于上述得到的為在圖像坐標(biāo)系中的位置和旋轉(zhuǎn)角，測試人員無法判斷出雷達標(biāo)定設(shè)備的自由度是否滿足要求，因此還需要對圖像坐標(biāo)系中的位置和旋轉(zhuǎn)角進行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，得到世界坐標(biāo)系的位置和旋轉(zhuǎn)角。

獲得在世界坐標(biāo)系中的位置和旋轉(zhuǎn)角后，可以分別設(shè)置判斷位置和旋轉(zhuǎn)角是否滿足預(yù)設(shè)條件的程序，校驗?zāi)K140自動檢測世界坐標(biāo)系中的位置和旋轉(zhuǎn)角是否滿足對應(yīng)的預(yù)設(shè)條件，自動計算出偏差，測試人員根據(jù)該偏差對標(biāo)定設(shè)備進行量化維護。獲得在世界坐標(biāo)系中的位置和旋轉(zhuǎn)角后，可以直接將位置和旋轉(zhuǎn)角顯示，測試人員判斷位置和旋轉(zhuǎn)角是否滿足對應(yīng)的預(yù)設(shè)條件，然后對標(biāo)定設(shè)備進行量化維護。

預(yù)設(shè)條件是每個整車廠對設(shè)備提出的一個要求。標(biāo)定設(shè)備在加工制作之前，車廠會對設(shè)備供應(yīng)商明確提出一套制作標(biāo)準(zhǔn)，量化到每一個幾何尺寸和角度的要求，這就形成了車廠對設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)要求。校核設(shè)備的作用就是檢驗標(biāo)定設(shè)備是否滿足車廠所需要的這些幾何標(biāo)準(zhǔn)。

上述雷達標(biāo)定設(shè)備校驗裝置的其他技術(shù)特征與上述雷達標(biāo)定設(shè)備校驗方法相同，在此不予贅述。

如圖7所示，本發(fā)明還提供一種雷達標(biāo)定設(shè)備校驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

攝像系統(tǒng)，用于拍攝雷達標(biāo)定設(shè)備的第一圖像；

上位機，用于獲取攝像系統(tǒng)拍攝的雷達標(biāo)定設(shè)備的第一圖像，對所述第一圖像進行分析，獲得所述第一圖像中的雷達標(biāo)定設(shè)備的第二圖像；計算所述第二圖像在所述第一圖像中的位置，根據(jù)所述位置以及設(shè)定值的乘積獲得所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際位置；計算所述第二圖像在所述第一圖像中的旋轉(zhuǎn)角，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角以及設(shè)定值的乘積獲得所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際旋轉(zhuǎn)角；校驗所述雷達標(biāo)定設(shè)備的實際位置和實際旋轉(zhuǎn)角是否分別滿足對應(yīng)的預(yù)設(shè)條件。

攝像系統(tǒng)包括一個或多個攝像頭，用于采集雷達標(biāo)定設(shè)備的圖像。上位機與攝像頭系統(tǒng)之間存在數(shù)據(jù)傳輸鏈路，上位機可以獲得攝像系統(tǒng)所采集的圖像，并進行圖像處理分析，計算得出雷達標(biāo)定設(shè)備的幾何尺寸數(shù)值。校驗系統(tǒng)的定位精度越高，測量結(jié)果可靠度越高。

為了保證攝像系統(tǒng)在水平狀態(tài)下拍攝圖像，提高雷達標(biāo)定設(shè)備的測量精度，在一個實施例中，如圖7所示，所述校驗系統(tǒng)還可以包括定位架、云臺以及安裝在定位架上的水平儀；所述云臺一端連接所述定位架，另一端連接所述攝像系統(tǒng)。定位架放置于平地上，架上有水平儀，可以指示定位架的水平情況，有助于使用人員將云臺調(diào)整為水平狀態(tài)，攝像頭支架為垂直狀態(tài)。云臺支架用于固定攝像系統(tǒng)及調(diào)整攝像頭的角度。還可以采用其它方式保證攝像系統(tǒng)在水平狀態(tài)下拍攝圖像，例如將攝像系統(tǒng)放置在水平桌面上，本發(fā)明并不對此做出限定。

上述雷達標(biāo)定設(shè)備校驗系統(tǒng)的其它技術(shù)特征與上述雷達標(biāo)定設(shè)備校驗裝置的技術(shù)特征相同，在此不予贅述。

上述雷達標(biāo)定設(shè)備校驗方法、裝置和系統(tǒng)，與傳統(tǒng)技術(shù)相互比較時，具備以下優(yōu)點：

1、傳統(tǒng)技術(shù)中在進行雷達標(biāo)定設(shè)備的校核時采用水平角度儀(或鉛垂線)、尺具等測量工具，水平角度儀(或鉛垂線)用于測量俯仰角、側(cè)傾角，尺具用于測量橫擺角以及XYZ三個方向上的位置，存在測量工具不統(tǒng)一，各種測量工具的精度不統(tǒng)一等缺陷。而本發(fā)明通過攝像頭拍攝、圖像分析的方式，簡單快捷地解析出雷達標(biāo)定設(shè)備的自由度數(shù)值，統(tǒng)一了測量工具以及測量精度誤差，確保了設(shè)備的質(zhì)量一致性和標(biāo)準(zhǔn)一致性。

2、傳統(tǒng)技術(shù)中測量次數(shù)和測量手法對于結(jié)果值影響很大，校驗效率低。而本發(fā)明通過攝像頭拍攝、圖像分析的方式，提高了測量精度，簡化了測量方法，大大提高了測量效率。

3、本發(fā)明不需要測試人員攜帶水平角度儀和尺具等測量工具，可以直接采用智能手機等對雷達標(biāo)定設(shè)備進行校驗，減少了測量工具的數(shù)量，大大降低了標(biāo)定設(shè)備的維護成本。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory，ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。