[发明专利]一种测量三维料堆的方法

权利要求书

1.一种测量三维料堆的方法，其特征在于，包括：

将光照通过特定的网格板投射到待测量料堆上，以便在待测量料堆上形成特征点；

通过预先布置的摄像机阵列系统，采集待测量料堆的立体图像对；

利用形成的特征点在采集的立体图像对之间的视差，获得形成的特征点的三维坐标；

用获得的特征点的三维坐标构建待测量料堆的模型；

按照预定的步长将构建的模型剖分为多个多面体；

基于获得的特征点的三维坐标，确定剖分的每个多面体的体积；

将确定的每个多面体的体积之和确定为待测量料堆的体积。

2.如权利要求2所述的方法，特征在于，所述按照预定的步长将构建的模型剖分为多个多面体的步骤包括：

自构建的模型的顶部垂直向下，分别从横向和纵向按照预定的步长将构建的模型剖分为多个柱体。

3.如权利要求2所述的方法，特征在于，所述确定剖分的每个多面体的体积的步骤包括：

基于获得的特征点的三维坐标，确定剖分的每个柱体顶部的每个顶点的三维坐标；

使用确定的剖分的每个柱体顶部的每个顶点的三维坐标，计算剖分的每个柱体的体积。

4.如权利要求3所述的方法，特征在于，所述确定剖分的每个柱体顶部的每个顶点的三维坐标的步骤包括：

采用插值的方法确定剖分的每个柱体顶部的每个顶点的三维坐标。

5.如权利要求4所述的方法，特征在于，所述插值的方法为：拉格朗日插值法和/或克里金插值法。

6.如权利要求3所述的方法，特征在于，所述计算剖分的每个柱体的体积的步骤包括：

当剖分的柱体自构建的模型的顶部向下投影为矩形，并且该柱体顶部的四个顶点的投影坐标分别为(x_i，y_i)、(x_i+1，y_i)、(x_i+1，y_i+1)、(x_i，y_i+1)时，通过如下公式计算该柱体的体积：

v_i＝(x_i+1-x_i)(y_i+1-y_i)z_k+1/2(x_i+1-x_i)(y_i+1-y_i)(z_kd-z_ka)

其中，z_k为该柱体顶部的四个顶点在z方向的最小值，z_kd为该柱体顶部的四个顶点在z方向的最大值，z_ka为该柱体顶部的四个顶点在z方向的最小值；

当剖分的柱体自构建的模型的顶部向下投影为三角形，并且该柱体的三个顶点的投影坐标分别为(x_i，y_i)、(x_i+1，y_i)、(x_i+1，y_i+1)时，通过如下公式计算该柱体的体积：

v_i＝1/3(x_i+1-x_i)(y_i+1-y_i)z_k

其中，z_k为该柱体顶部的三个顶点在z方向的最大值；

当剖分的柱体自构建的模型的顶部向下投影为梯形，并且该柱体的四个顶点的投影坐标分别为(x_i，y_i)、(x_i+1，y_i)、(x_i+1，y_i+1max)、(x_i，y_imax)时，通过如下公式计算该柱体的体积：

v_i＝1/3(x_i+1-x_i)(y_i+1max-y_imax)z_k+1/2(x_i+1-x_i)(y_imax-y_i)z_k

其中，z_k为该柱体顶部的四个顶点在z方向的最大值。