一种机场道口机动车底盘全景检测系统及控制方法.pdf

一种机场道口机动车底盘全景检测系统及控制方法。系统包括控制端、平台端和动作端，所述的控制端为安装有控制程序的计算机，平台端为可移动平台车及设置在可移动平台车上的高清摄像头和照明灯，动作端为设置于平台车上的可伸缩机械手及设置于可伸缩机械手上的摄像头。本发明提供的机场道口机动车底盘全景检测系统及控制方法能实现机动车底盘的全景扫描并生成高清底盘图片，不但能发现问题还能排除问题，对藏匿于底盘的违禁物品能实现机械自动排除，解决了底盘过低使得检测人员无法手动排除违禁物品的问题，具有操作简便、结果直观可靠和机械排爆的特点。

权利要求书1.  一种机场道口机动车底盘全景检测系统，其特征在于：其包括控制 端(1)、平台端(2)和动作端(3)，所述的控制端(1)为安装有控制程 序的计算机；平台端(2)包括可移动平台车(5)及设置在可移动平台车(5) 上的高清摄像头(6)和照明灯(7)，并且可移动平台车(5)上设有控制 装置；动作端(3)包括设置于可移动平台车(5)上的可伸缩机械手(8) 及设置于可伸缩机械手(8)上的摄像头(9)，并且控制端(1)与可移动 平台车(5)、高清摄像头(6)和照明灯(7)、可伸缩机械手(8)及摄像 头(9)通过无线网络连接。 2.  根据权利要求1所述的机场道口机动车底盘全景检测系统，其特征 在于：所述的可移动平台车(5)的底面上安装有多个麦克纳姆轮。 3.  一种如权利要求1所述的机场道口机动车底盘全景检测系统的控制 方法，其特征在于：所述的控制方法包括按顺序执行的下列步骤： 1)判断系统是否启动的S1阶段：在此阶段中，控制端(1)根据工作 人员输入的指令，判断是否启动分段检测，如果判断结果为“是”，则进入S3 阶段；否则进入S2阶段； 2)系统空闲的S2阶段：在此阶段中，系统待机30秒，然后进入S1阶 段的入口； 3)用户指定检测起始点的S3阶段：在此阶段中，控制端(1)将控制 可移动平台车(5)进入到静止的机动车底盘下方的右后轮内侧，工作人员 将此点设置为检测起始点，控制端(1)将此点坐标记录为A(0，0)，然后 进入S4阶段； 4)开始全景检测的S4阶段：在此阶段中，控制端(1)将控制可移动 平台车(5)上的高清摄像头(6)和照明灯(7)开启，然后控制可移动平 台车(5)向前运动至右前轮位置并将此点坐标记录为B(0，n)，随后控制 可移动平台车(5)向左平移至左前轮位置并将此点坐标记录为C(m，n)， 最后控制可移动平台车(5)向后运动至左后轮位置并将此点坐标记录为D (m，0)，在此过程中，高清摄像头(6)在照明灯(7)的辅助作用下将拍 摄出机动车底盘的图片，其中从A点到B点自动生成一张全景图片，从C 点到D点自动生成一张全景图片； 5)图片拼接的S5阶段：在此阶段中，控制端(1)将S4阶段得到的两 张全景图片拼接成为一张机动车底盘全景图； 6)判断是否存在可疑物品的S6阶段：在此阶段中，工作人员在控制端 (1)的显示器上根据S5阶段得到的机动车底盘全景图，判断是否藏匿有可 疑物品，如果判断结果为“是”，则进入S7阶段；否则进入S8阶段； 7)排除可疑物品的S7阶段：在此阶段中，在控制端(1)的控制下开 启可伸缩机械手(8)和摄像头(9)，然后根据该位置对应的坐标控制可移 动平台车(5)移向该可疑物品，并使可伸缩机械手(8)正好位于可疑物品 的正下方，工作人员通过摄像头(9)拍摄并传送给控制端(1)的图片仔细 观察可疑物品，当确定无误后在摄像头(9)的辅助作用下利用可伸缩机械 手(8)将该可疑物品取下，然后进入S9阶段； 8)判断是进场还是离场的S8阶段：在此阶段中，控制端(1)将判断 工作人员是输入“进场”指令还是“离场”指令，如果判断结果为“进场” 指令，则进入S10阶段；如果判断结果为“离场”指令，则进入S11阶段； 9)判断可疑物品是否完全排除的S9阶段：在此阶段中，工作人员在控 制端(1)的显示器上判断可疑物品是否完全排除，如果判断结果为“是”，则 进入S8阶段；否则返回S7阶段。 10)发出放行指令的S10阶段：在此阶段中，工作人员通过控制端(1) 发出放行指令，然后在控制端(1)的控制下控制可移动平台车(5)从机动 车底盘下移出并返回到其预定位置，然后系统结束运行； 11)判断底盘是否存在零件丢失的S11阶段：在此阶段中，控制端(1) 将比对该机动车进场时拍摄的底盘全景图片和离场时拍摄的底盘全景图片， 通过图像处理技术判断离场车辆是否存在零件丢失的情况，如果判断结果为 “是”，则进入S12阶段；否则进入S10阶段； 12)报警，人工处理FOD的S12阶段：在此阶段中，控制端(1)将进 行报警，以提示工作人员再次人工对比该车辆进场前后的底盘全景照片，以 确认是否存在底盘零件丢失，如果是图像识别软件错误则忽略此次报警；如 果的确发生底盘零件丢失，则联系场务人员人工寻找丢失零件，人工处理 FOD，然后返回S2阶段。

说明书一种机场道口机动车底盘全景检测系统及控制方法
技术领域
本发明属于机电工程技术领域，特别是涉及一种机场道口机动车底盘全 景检测系统及控制方法。
背景技术
随着我国民航业的蓬勃发展，机场在国民生活中发挥着越来越重要的作 用。与此同时，机场安全问题也越来越受到公众的重视。随着恐怖主义势力 的死灰复燃，国内外多次出现了针对机场的恐怖袭击事件。因此，各个机场 都提高了防恐安全等级。
作为机场中一种并不广为人知的出入口，机场道口更多承担着临时出入 工作人员和临时进场机动车的安检工作，其安检水平直接会影响机场的安全 运行。为了防止机动车夹带违禁物品进入飞行区，按照民航总局的规定，需 要进行严格的机动车检查，包括机动车的底盘区域。但是，实际工作中工作 人员手持的反光镜会受车辆底部光线的影响而无法看清底盘的图片，更多情 况下是例行公事般绕机动车一周就放行，因此存在着巨大的安全隐患。
因此，研究人员提出了多种解决方案，包括改进反光镜的构造、增设摄 像头和照明灯等，以实现能够实时观察机动车底盘图片的目的；包括做成埋 地嵌入式扫描摄像头，让机动车低速通过，采集底盘图片，其改进版为整体 非埋地式。但是上述技术解决方案存在一个共同的问题，就是存在安全漏洞， 反光镜式检查器会导致工作人员的劳动强度大且存在安全死角，完全依靠工 作人员的责任心；扫描式检查器受车速影响大，如果车速过快，工作人员根 本无法准确辨识出车辆底盘状况，当检查器出现故障时，难以及时替换；最 后，当发现底盘下藏有可疑物品时，仍受底盘高度的限制而无法现场排除， 只能依靠工作人员将车辆开出道口，如果下部藏有爆炸物，将对工作人员的 生命造成巨大的威胁。
因此，如果在现有研究基础上开发出一种操作方便、结果直观、能自主 排除可疑物的机动车底盘检查系统，将会大大降低工作人员的劳动强度，提 升机场道口的安保能力，具有重要的现实意义。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种机场道口机动车底盘全 景检测系统及控制方法。
为了达到上述目的，本发明提供的机场道口机动车底盘全景检测系统包 括控制端、平台端和动作端，所述的控制端为安装有控制程序的计算机；平 台端包括可移动平台车及设置在可移动平台车上的高清摄像头和照明灯，并 且可移动平台车上设有控制装置；动作端包括设置于可移动平台车5上的可 伸缩机械手及设置于可伸缩机械手上的摄像头，并且控制端与可移动平台 车、高清摄像头和照明灯、可伸缩机械手及摄像头通过无线网络连接。
所述的可移动平台车的底面上安装有多个麦克纳姆轮。
本发明提供的机场道口机动车底盘全景检测系统的控制方法包括按顺 序执行的下列步骤：
1)判断系统是否启动的S1阶段：在此阶段中，控制端根据工作人员输 入的指令，判断是否启动分段检测，如果判断结果为“是”，则进入S3阶段； 否则进入S2阶段；
2)系统空闲的S2阶段：在此阶段中，系统待机30秒，然后进入S1阶 段的入口；
3)用户指定检测起始点的S3阶段：在此阶段中，控制端将控制可移动 平台车进入到静止的机动车底盘下方的右后轮内侧，工作人员将此点设置为 检测起始点，控制端将此点坐标记录为A(0，0)，然后进入S4阶段；
4)开始全景检测的S4阶段：在此阶段中，控制端将控制可移动平台车 上的高清摄像头和照明灯开启，然后控制可移动平台车向前运动至右前轮位 置并将此点坐标记录为B(0，n)，随后控制可移动平台车向左平移至左前 轮位置并将此点坐标记录为C(m，n)，最后控制可移动平台车向后运动至 左后轮位置并将此点坐标记录为D(m，0)，在此过程中，高清摄像头在照 明灯的辅助作用下将拍摄出机动车底盘的图片，其中从A点到B点自动生成 一张全景图片，从C点到D点自动生成一张全景图片；
5)图片拼接的S5阶段：在此阶段中，控制端将S4阶段得到的两张全 景图片拼接成为一张机动车底盘全景图；
6)判断是否存在可疑物品的S6阶段：在此阶段中，工作人员在控制端 的显示器上根据S5阶段得到的机动车底盘全景图，判断是否藏匿有可疑物 品，如果判断结果为“是”，则进入S7阶段；否则进入S8阶段；
7)排除可疑物品的S7阶段：在此阶段中，在控制端的控制下开启可伸 缩机械手和摄像头，然后根据该位置对应的坐标控制可移动平台车移向该可 疑物品，并使可伸缩机械手正好位于可疑物品的正下方，工作人员通过摄像 头拍摄并传送给控制端的图片仔细观察可疑物品，当确定无误后在摄像头的 辅助作用下利用可伸缩机械手将该可疑物品取下，然后进入S9阶段；
8)判断是进场还是离场的S8阶段：在此阶段中，控制端将判断工作人 员是输入“进场”指令还是“离场”指令，如果判断结果为“进场”指令， 则进入S10阶段；如果判断结果为“离场”指令，则进入S11阶段；
9)判断可疑物品是否完全排除的S9阶段：在此阶段中，工作人员在控 制端的显示器上判断可疑物品是否完全排除，如果判断结果为“是”，则进入 S8阶段；否则返回S7阶段。
10)发出放行指令的S10阶段：在此阶段中，工作人员通过控制端发出 放行指令，然后在控制端的控制下控制可移动平台车从机动车底盘下移出并 返回到其预定位置，然后系统结束运行；
11)判断底盘是否存在零件丢失的S11阶段：在此阶段中，控制端将比对 该机动车进场时拍摄的底盘全景图片和离场时拍摄的底盘全景图片，通过图 像处理技术判断离场车辆是否存在零件丢失的情况，如果判断结果为“是”， 则进入S12阶段；否则进入S10阶段；
12)报警，人工处理FOD的S12阶段：在此阶段中，控制端将进行报 警，以提示工作人员再次人工对比该车辆进场前后的底盘全景照片，以确认 是否存在底盘零件丢失，如果是图像识别软件错误则忽略此次报警；如果的 确发生底盘零件丢失，则联系场务人员人工寻找丢失零件，人工处理FOD， 然后返回S2阶段。
本发明提供的机场道口机动车底盘全景检测系统及控制方法具有如下 优点：1)操作方便。利用安装有麦克纳姆轮的可移动平台车，能不留死角 地对机动车底盘进行扫描拍照。2)结果直观。利用可移动平台车搭载的高 清摄像头，可拼接出机动车底盘的完整静态图片，便于工作人员观察判断。 3)安全性高。利用可移动平台车搭载的可伸缩机械手，能实现可疑物品的 现场排除，降低了工作人员的人身伤害风险，具有更好的安全性。
附图说明
图1为本发明提供的机场道口机动车底盘全景检测系统的组成框图。
图2为本发明提供的机场道口机动车底盘全景检测系统结构示意图。
图3为本发明提供的机场道口机动车底盘全景检测系统的控制方法流程 图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的机场道口机动车底盘全景 检测系统及控制方法进行详细说明。
如图1、图2所示，本发明提供的机场道口机动车底盘全景检测系统包 括控制端1、平台端2和动作端3，所述的控制端1为安装有控制程序的计算 机；平台端2包括可移动平台车5及设置在可移动平台车5上的高清摄像头 6和照明灯7，并且可移动平台车5上设有控制装置；动作端3包括设置于可 移动平台车5上的可伸缩机械手8及设置于可伸缩机械手8上的摄像头9， 并且控制端1与可移动平台车5、高清摄像头6和照明灯7、可伸缩机械手8 及摄像头9通过无线网络连接。
所述的可移动平台车5的底面上安装有多个麦克纳姆轮。
如图3所示，本发明提供的机场道口机动车底盘全景检测系统的控制方 法包括按顺序执行的下列步骤：
1)判断系统是否启动的S1阶段：在此阶段中，控制端1根据工作人员 输入的指令，判断是否启动分段检测，如果判断结果为“是”，则进入S3阶段； 否则进入S2阶段；
2)系统空闲的S2阶段：在此阶段中，系统待机30秒，然后进入S1阶 段的入口；
3)用户指定检测起始点的S3阶段：在此阶段中，控制端1将控制可移 动平台车5进入到静止的机动车底盘下方的右后轮内侧，工作人员将此点设 置为检测起始点，控制端1将此点坐标记录为A(0，0)，然后进入S4阶段；
4)开始全景检测的S4阶段：在此阶段中，控制端1将控制可移动平台 车5上的高清摄像头6和照明灯7开启，然后控制可移动平台车5向前运动 至右前轮位置并将此点坐标记录为B(0，n)，随后控制可移动平台车5向 左平移至左前轮位置并将此点坐标记录为C(m，n)，最后控制可移动平台 车5向后运动至左后轮位置并将此点坐标记录为D(m，0)，在此过程中， 高清摄像头6在照明灯7的辅助作用下将拍摄出机动车底盘的图片，其中从 A点到B点自动生成一张全景图片，从C点到D点自动生成一张全景图片；
5)图片拼接的S5阶段：在此阶段中，控制端1将S4阶段得到的两张 全景图片拼接成为一张机动车底盘全景图；
6)判断是否存在可疑物品的S6阶段：在此阶段中，工作人员在控制端 1的显示器上根据S5阶段得到的机动车底盘全景图，判断是否藏匿有可疑物 品，如果判断结果为“是”，则进入S7阶段；否则进入S8阶段；
7)排除可疑物品的S7阶段：在此阶段中，在控制端1的控制下开启可 伸缩机械手8和摄像头9，然后根据该位置对应的坐标控制可移动平台车5 移向该可疑物品，并使可伸缩机械手8正好位于可疑物品的正下方，工作人 员通过摄像头9拍摄并传送给控制端1的图片仔细观察可疑物品，当确定无 误后在摄像头9的辅助作用下利用可伸缩机械手8将该可疑物品取下，然后 进入S9阶段；
8)判断是进场还是离场的S8阶段：在此阶段中，控制端1将判断工作 人员是输入“进场”指令还是“离场”指令，如果判断结果为“进场”指令， 则进入S10阶段；如果判断结果为“离场”指令，则进入S11阶段；
9)判断可疑物品是否完全排除的S9阶段：在此阶段中，工作人员在控 制端1的显示器上判断可疑物品是否完全排除，如果判断结果为“是”，则进 入S8阶段；否则返回S7阶段。
10)发出放行指令的S10阶段：在此阶段中，工作人员通过控制端1发 出放行指令，然后在控制端1的控制下控制可移动平台车5从机动车底盘下 移出并返回到其预定位置，然后系统结束运行；
11)判断底盘是否存在零件丢失的S11阶段：在此阶段中，控制端1将比 对该机动车进场时拍摄的底盘全景图片和离场时拍摄的底盘全景图片，通过 图像处理技术判断离场车辆是否存在零件丢失的情况，如果判断结果为 “是”，则进入S12阶段；否则进入S10阶段；
12)报警，人工处理FOD的S12阶段：在此阶段中，控制端1将进行 报警，以提示工作人员再次人工对比该车辆进场前后的底盘全景照片，以确 认是否存在底盘零件丢失，如果是图像识别软件错误则忽略此次报警；如果 的确发生底盘零件丢失，则联系场务人员人工寻找丢失零件，人工处理FOD (机场飞行区外来入侵物)，然后返回S2阶段。