[发明专利]物体尺寸的精确测量方法及系统

说明书

本发明涉及一种物体尺寸的精确测量方法及系统。其包括输送带以及采集测量仪，根据输送带的输送状态确定输送带存在物体且在物体经过工业相机的图像采集范围过程中，图像处理设备提取并记录激光线图中的物体激光线信息；输送带将物体输送通过工业相机的图像采集范围后，图像处理设备根据所记录的物体激光线信息利用激光三角法计算得到物体的形貌高度，并对计算得到的形貌高度进行高度补偿，以能得到物体相应的补偿高度值；同时，图像处理设备根据物体激光线信息结合输送带速度恢复物体的三维形貌，以能确定物体的长信息和宽度信息。本发明能有效实现运输中物体尺寸的测量，测量精度高、成本低、鲁棒性强、适用范围广。

技术领域

本发明涉及一种精确测量方法及系统，尤其是一种物体尺寸的精确测量方法及系统。

背景技术

为了提高工作效率，降低生产成本，社会各行各业对智能化生产及运输提出了更高的要求。精确测量物体尺寸及体积在物流计费、产品包装、产品分拣运输、无人化智能仓储等方面扮演着举足轻重的角色。实时获得物体尺寸及体积可以提升物流计费的科学性和准确性；根据物体尺寸及体积信息安排合理的包装，提升包装材料的利用率；在产品分拣时，可根据物体的不同尺寸采用不同的推动装置；依据物体尺寸及体积合理地安排运输、存储空间及运输工具，提高空间利用率，降低单位运输成本。

目前，物体尺寸及体积测量常用的方法是光幕测量和手工测量，由于光幕发出的激光间有间隔及皮带速度测量等方面误差，精度一般为厘米级，若想提高精度，光幕成本成倍增加，适用范围受限。而手工测量需要人力配合，效率低下，精度不高。

因此，高精度、低成本、适用范围广成为了物体尺寸及体积测量研究中的终极目标。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种物体尺寸的精确测量方法及系统，其能有效实现运输中物体尺寸的测量，测量精度高、成本低、鲁棒性强、适用范围广。

按照本发明提供的技术方案，所述物体尺寸的精确测量方法，包括用于输送物体的输送带以及安装于所述输送带正上方的采集测量仪，所述采集测量仪包括能产生激光线的线激光器、用于采集图像信息的工业相机以及用于对工业相机所采集图像进行处理的图像处理设备；

通过线激光器能向输送带上发射所需的激光线，通过工业相机采集输送带相应区域的激光线图，图像处理设备接收工业相机采集的激光线图，并能根据所接收的激光线图确定输送带的输送状态；

根据输送带的输送状态确定输送带存在物体且在物体经过工业相机的图像采集范围过程中，图像处理设备提取并记录激光线图中的物体激光线信息；输送带将物体输送通过工业相机的图像采集范围后，图像处理设备根据所记录的物体激光线信息利用激光三角法计算得到物体的形貌高度，并对计算得到的形貌高度进行高度补偿，以能得到物体相应的补偿高度值。

图像处理设备对提取记录同一物体的所有物体激光线进行整合，并根据整合的所有物体激光线信息以及输送带的输送速度恢复物体的三维形貌，以能根据所恢复的三维形貌确定物体的长度信息与宽度信息。

根据物体的三维形貌，图像处理设备判断所述物体为规则物体或不规则物体；

当物体为规则物体时，所述确定物体的长度信息、宽度信息分别为物体的长度值、宽度值，物体相应的补偿高度值为规则高度相对应的补偿高度值，图像处理设备基于所述物体的长度值、宽度值以及规则高度相对应的补偿高度值计算得到规则物体的准确体积以及通过积分法计算得到所述规则物体的积分体积；

当物体确定为不规则物体时，所述确定物体的长度信息、宽度信息分别为物体的最大长度值、最大宽度值，物体相应的补偿高度值为最大高度相对应的补偿高度值；图像处理设备基于所述不规则物体的最大长度、最大宽度以及最大高度相对应的补偿高度值计算得到最大体积以及通过积分法计算得到所述不规则物体的积分体积。

图像处理设备对激光线图提取物体激光线时，包括如下步骤：