[发明专利]一种双目视觉体积重量测量系统及其实现方法

说明书

本发明公开了一种双目视觉体积重量测量系统，包括安装柜，以及设置在所述安装柜内的第一工业相机、第二工业相机、激光光源、LED条形光源、信号处理系统、测量平台和蓝牙电子秤，其中，所述测量平台设置在所述安装柜的底部，所述蓝牙电子秤设置在所述测量平台的下方；所述第二工业相机设置在所述安装柜的顶部，所述激光光源与所述第二工业相机并排设置，且所述激光光源的光线方向与所述第二工业相机的拍摄方向保持平行；本发明相比于传统的人工标尺测量方式，具有快速、准确、非接触和成本低廉等优势，适用于批量的自动化测量，极大地降低人工成本，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及非接触智能测控技术领域，具体涉及一种双目视觉体积重量测量系统及其实现方法。

背景技术

随着物流行业在国内快速发展，对各种物流箱大小和重量的快速测量以及分拣，避免物流业塞车，已经成为急需解决的问题。目前对于物流箱的测量还处于人工分别测量物流箱体积和重量的过程，而在测量技术中，一般的激光测距技术仅能获取物体的深度信息，无法给出物体面积。而激光扫描技术虽然可以通过扫描物体表面建立三维模型，但是对于物体表面的要求苛刻，例如需要在物体表面涂上显影剂，以便激光在其身上产生漫反射，这种方法操作麻烦，应用存在局限性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种双目视觉体积重量测量系统。

本发明的另一目的在于提供一种双目视觉体积重量测量系统的实现方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种双目视觉体积重量测量系统，包括安装柜，以及设置在所述安装柜内的第一工业相机、第二工业相机、激光光源、LED条形光源、信号处理系统、测量平台和蓝牙电子秤，其中，所述测量平台设置在所述安装柜的底部，所述蓝牙电子秤设置在所述测量平台的下方；所述第二工业相机设置在所述安装柜的顶部，所述激光光源与所述第二工业相机并排设置，且所述激光光源的光线方向与所述第二工业相机的拍摄方向保持平行；所述第二工业相机和所述激光光源设置在所述测量平台的正上方，且所述第二工业相机的拍摄方向与所述激光光源的光线方向都同时垂直于所述测量平台；所述第一工业相机设置在所述安装柜的顶部，所述第一工业相机位于所述测量平台的斜上方，且所述第一工业相机与所述测量平台呈45度角倾斜设置；所述第一工业相机和第二工业相机拍摄所述测量平台的视场范围相同；所述LED条形光源设有四个，其中两个LED条形光源水平设置在所述第二工业相机的前后两侧，另外两个LED条形光源竖直设置在所述第一工业相机的前后两侧；

所述第一工业相机、第二工业相机、激光光源和蓝牙电子秤分别与所述信号处理系统相连接；所述信号处理系统设有显示屏。

优选地，所述测量平台经过喷漆并打磨成黑色光滑表面；这样设置能够保证物流箱进出测量平台平稳顺滑，且能够减小图像处理过程中的背景干扰。

一种由上述双目视觉体积重量测量系统的实现方法，包括下述步骤：

步骤一，启动双目视觉体积重量测量系统，第一工业相机、第二工业相机、激光光源、蓝牙电子秤、LED条形光源和信号处理系统开始工作；

步骤二，进行第一工业相机和第二工业相机的内参数、外参数以及畸变系数的标定，并将标定结果传送至信号处理系统，具体工作流程如下：

(1)第一工业相机和第二工业相机满足针孔相机模型，设图像坐标向量为其中(u,v)为目标点的像素坐标；相机内参数矩阵为其中f_x,f_y,c_x,c_y分别为x向焦距，y向焦距和光轴中心坐标；相机外参数矩阵为(R|T)，其中R为相机光心坐标系相对于世界坐标系的3×3旋转矩阵，T为相机光心坐标系相对于世界坐标系的3×1平移矩阵；世界坐标向量为其中X,Y,Z为目标点的世界坐标；相机成像模型满足关系式：