[发明专利]一种测量三维料堆的方法

说明书

技术领域

本发明属于物体测量技术领域，特别涉及一种基于多目视觉的测量三维料堆的方法。

背景技术

目前，在生产过程的物流信息化管理过程中，对料堆的有效计量成为大型企业整个物流信息化管理中一个很重要的环节，特别是，在大型料堆场(例如，水泥厂)中，为了保证水泥产品生产的稳定，必须始终保持原材料充足的储备量。当原材料的储存量过剩或者积压时，不仅会引起资源的浪费，也不利于水泥厂资金周转。然而，料堆属于人工微地形、形状复杂，测量的相对精度要求较高，且存在目标特性的多样性和复杂性，目前尚无行之有效的解决办法。

因此，为了提高大型企业原料管理自动化水平的提高，如何让准确的测量物料堆体积成为迫在眉睫的问题。

发明内容

本发明提供一种测量三维料堆的方法，以便对物料堆体的体积进行测量。

根据本发明的一方面，提供一种测量三维料堆的方法，所述方法包括：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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，所述插值的方法为：拉格朗日插值法和/或克里金插值法。

优选地，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：